《化學反應的熱效應》課件(魯科版選修4).ppt

第一章化學反應與能量轉(zhuǎn)化,第1節(jié)化學反應的熱效應,聯(lián)想質(zhì)疑,化學反應中常伴隨有能量變化，結合前面知識思考:,1、化學反應中為什么有能量變化?,3、例舉生產(chǎn)生活中常見的化學反應能量變化的應用.,化學反應中釋放與吸收能量與我們生活息息相關，這就需要一個化學量來定量描述研究反應熱,2、哪些反應是放熱反應？哪些反應是吸熱反應？,4、如何定量描述一個化學反應釋放或吸收的熱量？,5、用什么方法可以準確地測量這些熱量？,6、通過理論方法如何計算這些熱量？,一、化學反應的反應熱,1、什么是反應熱?,2、反應熱的符號是什么？ 怎樣表示反應吸、放熱？,4、如何獲得一個反應的反應熱呢？,3、反應熱的單位是什么?,簡易量熱計示意圖,1、儀器：,2、藥品：,量熱計、量筒（100ml）、溫度計、燒杯（250ml）,1.0mol/L的鹽酸 1.0mol/L的NaOH溶液 1.0mol/L的鹽酸 1.0mol/L的KOH溶液 1.0mol/L的硝酸 1.0mol/L的NaOH溶液,活動探究,測定中和反應的反應熱,3、測定中和反應的反應熱,1、向量熱計內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸100mL，蓋上杯蓋，插入溫度計，勻速攪拌后記錄初始溫度T1 2、向250 mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計中鹽酸的溫度相同。 3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄體系達到的最高溫度T2。 4、假設溶液的比熱等于水的比熱并忽略量熱計的熱容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計算此中和反應的反應熱。,各組按要求實驗記錄數(shù)據(jù)計算各反應的反應熱,為保證測定結果的準確性，在測定過程中應注意什么？,(1)為了使中和反應進行完全，可以讓酸或堿略 稍過量。 (2)為了使測得的中和熱更準確，所用酸和堿的濃度宜小不宜大。 (3)宜使用有0.1刻度的溫度計。讀數(shù)盡可能準確，且估讀至小數(shù)點后二位。同時應注意水銀球部位要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測的精度。 (4)記錄最高溫度。 (5)進行反應熱的計算式進行了以下處理： a、忽略量熱記的熱容； b、認為稀溶液與水的比熱相同； c、認為熱容不隨溫度的變化而變化。,課堂小結,熱化學,下列說法正確的是 ( ) A、物質(zhì)發(fā)生反應時放出的熱量來源于 對反應的加熱 B、化學反應除了生成新物質(zhì)外，還發(fā) 生能量變化。 C、化學反應中放出的熱才是反應熱 D、需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸 熱反應,B,練習：,基本規(guī)律：,所有的水解和電離過程都是吸熱反應 燃燒反應、中和反應都是放熱反應 大多數(shù)分解反應都是吸熱反應 大多數(shù)化合反應都是放熱反應,也有例外： H2 + I2 = 2HI N2 + O2 = 2NO C + H2O(g) = CO + H2 N2O4 = 2NO2 氫氧化鋇與銨鹽的反應,2、下列變化中，屬于吸熱反應的是( ) A.氮氣與氫氣合成氨 B.酸堿中和 C.二氧化硫與氧氣反應生成三氧化硫 D.焦炭與高溫水蒸氣反應,D,練習 1、下列變化中，屬于放熱反應的是( ) A.Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應 B.點燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒 C.灼熱的碳與二氧化碳的反應 D.氯化鋁的水解,B,化學反應 的焓變,當H為“”（ H0）時，為放熱反應,當H為“”（ H0）時，為吸熱反應,二、化學反應的焓變 1、焓定義：用來描述物質(zhì)所具有能量的物理量，符號：H，單位：kJ/mol 2、影響因素： 3、在恒溫、恒壓的條件下，化學反應過程 中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變等于QP。,4、熱化學方程式: 1）、概念：能夠表示物質(zhì)變化與焓變的做化學方程式叫熱化學方程式。,反應放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強有關，需要注明，不注明的指101kPa和25時的數(shù)據(jù)。,因為物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。,固態(tài),液態(tài),吸熱,氣態(tài),吸熱,吸熱,（1）要注明溫度和壓強:,（2）反應物和生成物要注明聚集狀態(tài):,2）、書寫熱化學方程式應注意以下幾點,H2（g)+ O2(g)=H2O(l)；H=285.8KJ/mol,H2（g)+ O2(g)=H2O(g)；H=241.8KJ/mol,H2O(l)H2O(g)；H=+44KJ/mol,（3）熱化學方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù),因而必要時可用簡單分數(shù)。一般出現(xiàn)分數(shù)時是以某一反應物或生成物為“1mol”時其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。,H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)；H=184.6KJ/mol,H2（g）+ Cl2(g)=HCl(g)；H=92.3KJ/mol,2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；H=571.6KJ/mol,H2（g)+ O2(g)=H2O(l)；H=285.8KJ/mol,交流。討論P6頁 題1,（4） H的表示： 熱化學方程式中的H的“”與“”一定要注明， “”代表吸熱， “”代表放熱 無論熱化學方程式中化學計量數(shù)為多少，H的單位總是KJ/mol，但H的數(shù)值與反應式中的系數(shù)成比例,）、熱化學方程式表示的意義,（1）表示什么物質(zhì)參加反應，結果生成什么物質(zhì),（2）反應物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比,（3）反應物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。,質(zhì)量能,H2（g)+ O2(g)=H2O(g)；H=241.8KJ/mol,、在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中Q2Q1的是（ ） A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);H=-Q2 B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g);H=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g);H=-Q2 C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=-Q2 D. S(g)+O2(g)=SO2 (g);H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g);H=-Q2,B,練一練,A,、已知在1105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是 ( ),A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g）；H242kJmol1 B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l）；H484kJmol1 C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；H242kJmol1 D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）；H484kJmol1,、已知在25、101kPa下，1g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放 出48.40kJ 熱量。表示上述反應的熱化學方程 式正確的是 ( ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1,B,與反應條件（途徑）無關 P8例題,蓋斯定律 P7,例：已知： C(s)+O2(g)=CO2(g); H1= - Q1kJ/mol 2C(s)+O2(g)=2CO(g); H2= - Q2kJ/mol 寫出CO燃燒的熱化學方程式,燃燒熱,在101kPa (25)時，1mol物質(zhì)完全燃燒，生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。,101kPa (25),1mol 可燃物（純凈物單質(zhì)或化合物）,完全燃燒、生成穩(wěn)定氧化物 C(s) CO2(g) H2(g) H2O(l) S(s)SO2(g),H kJ/mol,碳的燃燒熱為393.5 kJ/mol或H =-393.5 kJ/mol,* 燃燒熱是物質(zhì)的屬性，與用量無關,6、燃燒熱的熱化學方程式與燃燒的熱化學方程式：,1）燃燒熱的熱化學方程式：,2）燃燒的熱化學方程式：,可燃物序數(shù)為1，其它可為分數(shù),生成穩(wěn)定的氧化物,* 此時反應熱既是燃燒熱,普通的熱化學方程式,特定條件下的熱化學方程式,例如：碳的燃燒熱為393.5 kJ/mol，寫出碳燃燒熱的熱化學方程式和碳燃燒的熱化學方程式。,中和熱,在稀溶液中，酸堿中和生成1mol水，這時的反應熱就叫中和熱。,酸堿中和，且生成1mol水,H kJ/mol,稀溶液（C1mol/L） ？,0.5mol/L NaOH 與0.5mol/LHCl 中和熱為57.3kJ/mol 或 H = 57.3kJ/mol,* 中和熱與酸堿用量無關但與酸堿的強弱有關,5、中和熱的熱化學方程式與中和的熱化學方程式：,1）中和熱的熱化學方程式：,2）中和的熱化學方程式：,生成物水的序數(shù)為1，其它可為分數(shù),狀態(tài)水為（l）其它為(aq),普通的熱化學方程式,特定條件下的熱化學方程式,6、中和熱的兩種常見方式：,1）強酸與強堿的中和熱相同均為 57.3kJ/mol,2）強酸（堿）與弱堿（酸）的中和熱與電離有關。,已知： 1/2H2SO4(濃)+NaOH(aq)= 1/2Na2SO4(aq)+H2O(l); H1 = Q1 kJ/mol HAc(aq)+NaOH(aq)= NaAc(aq)+H2O(l); H2 = Q2 kJ/mol HCl(aq)+NaOH(aq)= NaCl(aq)+H2O(l); H3 = Q3 kJ/mol 則Q1、Q2、Q3； H1 、 H2 、H3之間的關系為 ， 。,寫出下列反應的熱化學方程式,課堂練習,1、1molN2(g)與適量O2(g)反應生成NO (g)，需吸收68kJ的熱量；,2、 1g 硫粉在氧氣中充分燃燒放出 9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學方程式。,3、2.3g某液態(tài)有機物和一定量的氧氣混合點燃 恰好完全燃燒，生成2.7gH2O和2.24LCO2(標準 狀況)，并放出68.35KJ的熱量，則該反應的