第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化

1、 能源能源是人類賴以生存和發(fā)是人類賴以生存和發(fā)展的展的物質(zhì)基礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時(shí)每，我們每時(shí)每刻、分分秒秒都離不開它?？獭⒎址置朊攵茧x不開它。 儲(chǔ)存在儲(chǔ)存在物質(zhì)中物質(zhì)中的的能源能源總是總是通過一系列的通過一系列的物理變化、物理變化、化化學(xué)變化學(xué)變化等，轉(zhuǎn)化為我們需要等，轉(zhuǎn)化為我們需要的能源形式，比如：熱能、的能源形式，比如：熱能、電能、光能等。電能、光能等。一飛沖天：一飛沖天：“神舟神舟”五號(hào)發(fā)射實(shí)況回放五號(hào)發(fā)射實(shí)況回放白磷的燃燒白磷的燃燒氨的燃燒氨的燃燒 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，除了有新物質(zhì)生成物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，除了有新物質(zhì)生成外，同時(shí)還伴隨著能量的變化外，同時(shí)還伴隨著能量的變化, ,而這種能

2、量變而這種能量變化又通常表現(xiàn)為化又通常表現(xiàn)為熱能熱能變化。變化。化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化，有的反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化，有的反應(yīng)放出放出熱量熱量，有的反應(yīng)卻需要不斷的，有的反應(yīng)卻需要不斷的加熱加熱，吸收吸收熱量熱量反應(yīng)才能進(jìn)行。反應(yīng)才能進(jìn)行。這是為什這是為什么呢？么呢？這些能量又是如何變化的這些能量又是如何變化的呢？能量從哪來又到哪里呢？能量從哪來又到哪里去了呢？去了呢？模型理論基本要點(diǎn)：模型理論基本要點(diǎn)：* *反應(yīng)物之間要發(fā)生反應(yīng)首先分子間要發(fā)生反應(yīng)物之間要發(fā)生反應(yīng)首先分子間要發(fā)生碰撞碰撞， 但發(fā)生碰撞的分子間不一定能發(fā)生反應(yīng)。但發(fā)生碰撞的分子間不一定能發(fā)生反應(yīng)。* *能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫能發(fā)

3、生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞有效碰撞* *能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子活化分子* *活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分能量活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分能量 叫叫活化能活化能足夠的能量足夠的能量適當(dāng)?shù)娜∠蜻m當(dāng)?shù)娜∠蚧罨罨苣芎侠砗侠砣∠虻娜∠虻呐鲎才鲎残挛镔|(zhì)新物質(zhì)能量能量普通普通分子分子活化活化分子分子有效有效碰撞碰撞E E1 1反應(yīng)物的活化能反應(yīng)物的活化能E E2 2活化分子變成生成活化分子變成生成 物分子放出的能量物分子放出的能量( (正反應(yīng)活化能正反應(yīng)活化能) )( (逆反應(yīng)活化能逆反應(yīng)活化能) )1 1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？一、

4、一、與與化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系能量變化的關(guān)系H2 + Cl2 2HCl點(diǎn)燃點(diǎn)燃H Cl ： Cl H 一個(gè)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的過程，的過程，本質(zhì)上本質(zhì)上就是就是舊化學(xué)鍵斷裂舊化學(xué)鍵斷裂和和新化學(xué)鍵形成新化學(xué)鍵形成的過程。的過程。HH 斷開斷開Cl Cl斷開斷開HCl形成形成H Cl ： Cl H HH Cl ClHCl吸收能量吸收能量斷開斷開斷開斷開吸收能量吸收能量形成形成放出能量放出能量 化學(xué)鍵的斷裂和形成化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中是化學(xué)反應(yīng)中能量變化能量變化的主的主要原因。要原因。2 2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因舊鍵的舊鍵的斷裂斷裂 吸收

5、能量吸收能量 新鍵的形成新鍵的形成 放出能量放出能量【例例】 H-H H-H 鍵能是鍵能是436KJ/mol436KJ/mol， Cl-Cl Cl-Cl 鍵能是鍵能是243KJ/mol243KJ/mol， H-Cl H-Cl 鍵能是鍵能是431KJ/mol431KJ/mol斷開或形成斷開或形成1 mol1 mol化學(xué)鍵化學(xué)鍵所吸收或放出的所吸收或放出的能量。能量。 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)吸收或放出吸收或放出熱量的多少等于熱量的多少等于斷開斷開化學(xué)鍵化學(xué)鍵吸收吸收的能量與的能量與形成形成新化學(xué)鍵所新化學(xué)鍵所釋放釋放出的能量之差。出的能量之差。在在2525和和101kPa101kPa的條件下的條件下，放

6、出能量：放出能量：183KJ點(diǎn)燃點(diǎn)燃H2 + Cl2 = 2HCl化學(xué)反應(yīng)可視為舊健斷裂和新鍵形成的過程，化學(xué)鍵的鍵能是形化學(xué)反應(yīng)可視為舊健斷裂和新鍵形成的過程，化學(xué)鍵的鍵能是形成（或拆開）成（或拆開）1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放（或吸收）出的能量。已知化學(xué)鍵時(shí)釋放（或吸收）出的能量。已知白磷和白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如右圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能的分子結(jié)構(gòu)如右圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJmol1）PP：198 PO：360 O=O： 498則反應(yīng)則反應(yīng) P4（白磷）（白磷）+3O2P4O6的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱H為（為（ ） A1638kJ/mol B+1638kJ/mol C126kJ/mo

7、l D+126kJ/mol 斷開斷開化學(xué)鍵 吸收吸收的能量 形成形成化學(xué)鍵 放出放出的能量 1mol H-H436kJ1mol H-H kJ1mol Cl-Cl243kJ 1mol Cl-Cl kJ1mol C-H 415kJ 1mol C-H kJ閱讀閱讀P32 (P32 (條件為條件為2525和和101kPa) 101kPa) 【思考思考】斷開斷開1molCH1molCH4 4所有的所有的C-HC-H需要吸收需要吸收 kJkJ能量能量1660415436243化學(xué)反應(yīng)的過程，可以看成是能量的化學(xué)反應(yīng)的過程，可以看成是能量的“貯存貯存”或或“釋放釋放”的過程。的過程。二、二、與與化學(xué)反應(yīng)中化

8、學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系能量變化的關(guān)系反應(yīng)物總能量高反應(yīng)物總能量高生成物總能量低生成物總能量低能能量量反應(yīng)過程反應(yīng)過程放放出出能能量量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物總能量低反應(yīng)物總能量低生成物總能量高生成物總能量高能能量量吸吸收收能能量量E E反應(yīng)物反應(yīng)物 E E生成物生成物，反應(yīng)，反應(yīng)放出能量放出能量。反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量= =生成物的總能量生成物的總能量+ +放出的能量放出的能量E E反應(yīng)物反應(yīng)物 E E生成物生成物，反應(yīng)，反應(yīng)吸收能量吸收能量。生成物的總能量生成物的總能量= =反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量+ +放出的能量放出的能量 反應(yīng)反應(yīng)ABC(H0)，XC(HQ2Q1Q2，是放熱反應(yīng)。

9、，是放熱反應(yīng)。 B.B.當(dāng)當(dāng)Q1Q2Q1E2E1E2，是放熱反應(yīng)。，是放熱反應(yīng)。 D.D.當(dāng)當(dāng)E1E2E1E2，是吸熱反應(yīng)。，是吸熱反應(yīng)。 微觀微觀判斷判斷宏觀宏觀判斷判斷uAlAl、MgMg與與HClHCl的反應(yīng)的反應(yīng)( (即活潑金屬與酸即活潑金屬與酸或水的置換反應(yīng)或水的置換反應(yīng)) )u酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng) u所有燃燒或緩慢氧化所有燃燒或緩慢氧化 u大部分化合反應(yīng)大部分化合反應(yīng)三、三、常見吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)常見吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)u電離過程吸熱電離過程吸熱4.4.下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是：下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是：A.A.生石灰生石灰 B.B.酒精酒精C.C.固體固體NaCl D.

10、NaCl D.固體固體NaOHNaOH5.5.下列反應(yīng)中既屬于氧化還原反應(yīng)同時(shí)又是吸熱反應(yīng)的是：下列反應(yīng)中既屬于氧化還原反應(yīng)同時(shí)又是吸熱反應(yīng)的是：A.Ba(OH)A.Ba(OH)2 2 8H 8H2 2O O與與NHNH4 4ClCl反應(yīng)反應(yīng)C.C.灼熱的炭與灼熱的炭與COCO2 2D.D.甲烷與甲烷與O O2 2反應(yīng)反應(yīng)B.B.鎂與稀鹽酸鎂與稀鹽酸6.6.下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是: :A. NaOHA. NaOH與與HClHCl反應(yīng)反應(yīng) B. CB. C和和COCO2 2共熱共熱C. C. 碳酸鈣的分解碳酸鈣的分解 D. D. 制備水煤氣的反應(yīng)制備水煤氣的反應(yīng) 化學(xué)反

11、應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，都可化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量（或轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熱量）來表述，叫做以用熱量（或轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熱量）來表述，叫做反應(yīng)熱反應(yīng)熱，又稱為，又稱為“焓變焓變”。符號(hào)符號(hào)： H H ，單位單位：kJ/mol kJ/mol 或或 kJkJmolmol-1-1規(guī)定：規(guī)定：放熱放熱反應(yīng)：反應(yīng)：H H取負(fù)值（取負(fù)值（H0H0H0） 計(jì)算計(jì)算： H=EH=E生生-E-E反反1 1、定義：、定義：表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。叫熱化學(xué)方程式。 2 2、意義：、意義：表示表示1mol 1mol H H2 2(g)(g

12、)和和1/2mol 1/2mol O O2 2(g)(g)完全反應(yīng)生成完全反應(yīng)生成1mol 1mol H H2 2O (l)O (l)所放出的熱量為所放出的熱量為285.8kJ285.8kJ 3 3、為何標(biāo)為何標(biāo)狀態(tài)狀態(tài)？ H H2 2O (l) O (l) 和和H H2 2O (g)O (g)4 4、H H單位的含義單位的含義kJ kJ molmol1 1，表示每摩爾，表示每摩爾“H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O (l)O (l) ”這個(gè)反應(yīng)在這個(gè)反應(yīng)在298K298K時(shí)時(shí)放出放出285.8kJ285.8kJ 的熱量。的熱量。H2(g)+1/2O

13、2(g)=H2O (l) H=285.8kJ mol11 1、狀態(tài)：狀態(tài)：s s、l l、g g、aqaq2 2、H H單位：?jiǎn)挝唬?kJ kJ molmol1 13 3、H H數(shù)值：與化學(xué)計(jì)量數(shù)成倍數(shù)數(shù)值：與化學(xué)計(jì)量數(shù)成倍數(shù)4 4、H H符號(hào)：符號(hào)：+ +、- -5 5、不用標(biāo)氣體、沉淀符合、不用標(biāo)氣體、沉淀符合下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是A2SO2 + O2 = 2SO3 H= 196.6 kJ/molBH2(g)+O2(g)= H2O (g) H= 241.8 kJC2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H= 571.6 kJ/molDC(s) + O

14、2(g) = CO2(g) H= + 393.5 kJ/mol C【練習(xí)練習(xí)8 8】已知每已知每1 mol 1 mol 碳完全燃燒生成二氧化碳時(shí)將放出碳完全燃燒生成二氧化碳時(shí)將放出393.6kJ393.6kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式?！揪毩?xí)練習(xí)9 9】已知每已知每1 mol 1 mol 辛烷（辛烷（C C8 8H H1818) )完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)將放出水時(shí)將放出5472kJ5472kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式?！揪毩?xí)練習(xí)1010】已知每已知每2mol 2mol 甲烷完全燃燒生成二

15、氧化碳和液態(tài)水時(shí)將甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)將放出放出1779.2kJ1779.2kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式?！揪毩?xí)練習(xí)1111】1 1克甲醇燃燒生成二氧化碳和水（液態(tài)）時(shí)放熱克甲醇燃燒生成二氧化碳和水（液態(tài)）時(shí)放熱22.68kJ22.68kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。CH4 (g)+2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) H=- 889.6 kJ/molC8H18 (l)+25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O(l) H=- 5472 kJ/molC (s)+O2(g) = CO2(g) H

16、=- 393.6 kJ/molCH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H=725.8kJ/molu利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。利用熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科研。u利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。如：科學(xué)視野科學(xué)視野生物體中的能量轉(zhuǎn)化生物體中的能量轉(zhuǎn)化 人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同，最終產(chǎn)物一樣（都是二氧化碳和水），都是放熱反應(yīng)，所放出的能量也相等。只是二者反應(yīng)條件不同?！咀灾鲗W(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)】【啟示啟示】生物化學(xué)過程在利用生物化學(xué)過程在利用“能源能源”上更為合理、有效。上更為合理、有效。【科學(xué)視野科學(xué)視野】人類利用能源的三個(gè)階段

17、人類利用能源的三個(gè)階段1 1、柴草時(shí)期：、柴草時(shí)期：以樹枝雜草為主要能源以樹枝雜草為主要能源2 2、化石能源時(shí)期：、化石能源時(shí)期：以煤、石油、天然氣為主要能源以煤、石油、天然氣為主要能源3 3、多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期：、多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期：可再生能源、清潔能源可再生能源、清潔能源反應(yīng)熱的兩個(gè)特例1 1. .含義：含義：o oC C、101kPa101kPa時(shí)，時(shí)，molmol純物質(zhì)純物質(zhì)完全燃燒完全燃燒生成生成穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱燃燒熱。2.2.單位單位：kJ/molkJ/mol【例例】常溫常壓下，常溫常壓下，molmol甲烷完全燃燒放出甲

18、烷完全燃燒放出890.31KJ890.31KJ的的熱量，就是甲烷的燃燒熱熱量，就是甲烷的燃燒熱CHCH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=H=890.31KJ/mol890.31KJ/mol【思考思考】(1)H(1)H2 2(g)+(g)+O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=- 241.8kJ/molH=- 241.8kJ/mol(2)H(2)H2 2(g)+ (g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H =- 285.8kJ/molH =- 285.8kJ/

19、mol(3)2H(3)2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H=- 571.6kJ/molH=- 571.6kJ/mol哪一個(gè)是哪一個(gè)是H H2 2的燃燒熱？的燃燒熱？ 【練習(xí)練習(xí)1】書寫乙炔書寫乙炔燃燒熱燃燒熱的化學(xué)方程式。的化學(xué)方程式。C C2 2H H2 2(g)+5/2O(g)+5/2O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l)O(l)H=H=1299.6kJ/mol1299.6kJ/mol書寫乙炔書寫乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式燃燒的熱化學(xué)方程式。C C2 2H H2 2(g)+5/2O(g)+5/2O2 2(

20、g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) O(l) H=H=1299.6kJ/mol1299.6kJ/mol2C2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=H=2599.2kJ/mol2599.2kJ/mol恒壓恒壓條件下的反應(yīng)熱。條件下的反應(yīng)熱。 放熱，放熱，H0H0。燃燒熱燃燒熱為為正值正值。 在在O O2 2中燃燒，中燃燒，生成生成穩(wěn)定氧化物穩(wěn)定氧化物。以以1mol1mol可燃物可燃物為標(biāo)準(zhǔn)配平，其余可用分?jǐn)?shù)。為標(biāo)準(zhǔn)配平，其余可用分?jǐn)?shù)。【燃燒熱燃燒熱注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)】

21、【說明說明】反應(yīng)熱：數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比反應(yīng)熱：數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比 燃燒熱：可燃物系數(shù)為燃燒熱：可燃物系數(shù)為1 12. 1mol2. 1mol碳完全燃燒放出碳完全燃燒放出393.5KJ393.5KJ的熱量；的熱量；3. 13. 1克甲醇燃燒生成二氧化碳和水（液態(tài)）時(shí)放熱克甲醇燃燒生成二氧化碳和水（液態(tài)）時(shí)放熱22.68KJ22.68KJ；C C（s s）+O+O2 2（g g）=CO=CO2 2（g g） H=H=393.5KJ/mol393.5KJ/molCHCH3 3OHOH（l l）+ +3 3/ /2 2O O2 2（g g）=CO=CO2 2（g g）+2H+2H2 2O O（

22、l l）H=H=725.8KJ/mol725.8KJ/mol【練習(xí)練習(xí)】寫出下列表示燃燒熱的方程式寫出下列表示燃燒熱的方程式 應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料? ?物質(zhì)的燃燒熱物質(zhì)的燃燒熱 燃料的儲(chǔ)量燃料的儲(chǔ)量 燃料的開采、運(yùn)輸燃料的開采、運(yùn)輸 燃料儲(chǔ)存的條件、價(jià)格燃料儲(chǔ)存的條件、價(jià)格 燃料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響燃料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響 【例例】丙烷丙烷燃燒熱值高燃燒熱值高石油儲(chǔ)量豐富石油儲(chǔ)量豐富開采容易開采容易燃燒時(shí)污染小燃燒時(shí)污染小儲(chǔ)存、運(yùn)輸不方便儲(chǔ)存、運(yùn)輸不方便1概念：在概念：在稀溶液稀溶液中，中，強(qiáng)酸強(qiáng)酸跟跟強(qiáng)堿強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)而發(fā)生中和反應(yīng)而生成生成1mol H2O，這時(shí)的反應(yīng)

23、熱叫做中和熱。，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。2單位：?jiǎn)挝唬篕J/molKJ/mol強(qiáng)酸、強(qiáng)堿強(qiáng)酸、強(qiáng)堿。 稀溶液。稀溶液。生成生成1molH1molH2 2O O。 中和反應(yīng)中和反應(yīng)放熱，放熱，H0H0。中和熱中和熱為為正值正值。【中和熱中和熱注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)】【判斷判斷】1molBa(OH)1molBa(OH)2 2 和和1mol H1mol H2 2SOSO4 4反應(yīng)放反應(yīng)放出的熱量為出的熱量為Q Q，則，則Q Q為它們的中和熱？為它們的中和熱？錯(cuò)！錯(cuò)！其中和熱為其中和熱為1/2 Q1/2 Q 1.00 L 1.00 mol/L H 1.00 L 1.00 mol/L H2 2SOSO4 4溶

24、液與溶液與2.00 L 1.00 2.00 L 1.00 mol/L NaOHmol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出溶液完全反應(yīng)，放出114.6 kJ 114.6 kJ 的熱量，的熱量，該反應(yīng)的中和熱為該反應(yīng)的中和熱為 ，表示其中和熱的，表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為熱化學(xué)方程式為 。【練習(xí)練習(xí)4】57.3 kJ/mol H2SO4(aq)+NaOH(aq) = Na2SO4(aq)+H2O(l) H H=-57.3 kJ/mol 反應(yīng)放出的熱量反應(yīng)放出的熱量1 1、Q=cmQ=cmt t Q Q：反應(yīng)放出的熱量，：反應(yīng)放出的熱量，kJkJ或或J J C:C:溶液的比熱容；溶液的比熱容；cccc

25、水水=4.18J/(g=4.18J/(g) ) m:m:溶液的質(zhì)量；溶液的質(zhì)量；m m酸酸+m+m堿堿2 2、 50mL 0.5mol/L50mL 0.5mol/L鹽酸和鹽酸和50mL 0.55mol/L50mL 0.55mol/L氫氧化鈉溶氫氧化鈉溶液液 Q = cQ = c（m m酸酸+m+m堿）堿）（t2-t1t2-t1） = 4.18J/(g= 4.18J/(g)（50g+50g50g+50g）（t2-t1t2-t1）3 3、中和熱、中和熱=?=?一、實(shí)驗(yàn)原理一、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)步驟二、實(shí)驗(yàn)步驟組裝組裝。在大燒杯底部墊上在大燒杯底部墊上泡沫塑料泡沫塑料( (或紙條或紙條) )，使放，使

26、放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平；然后在大、小燒杯之間入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平；然后在大、小燒杯之間填滿泡沫塑料填滿泡沫塑料( (或紙條或紙條) )；再在大燒杯上用泡沫塑料板或硬紙；再在大燒杯上用泡沫塑料板或硬紙板作蓋板板作蓋板( (如右圖所示如右圖所示) )。向小燒杯中加入向小燒杯中加入50mL 0.50mol/L50mL 0.50mol/L的鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量的鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。鹽酸的溫度，然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。在另一小燒杯中加入在另一小燒杯中加入50mL 0.55mol/L50mL 0.55mol/L的的NaOHNaOH溶液

27、，并用溫溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量度計(jì)測(cè)量 NaOHNaOH溶液的溫度。溶液的溫度。把溫度計(jì)和把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒放入盛有鹽酸的小燒杯中，并放入盛有鹽酸的小燒杯中，并把把NaOHNaOH溶液一次倒入盛有鹽酸的小燒杯中，用環(huán)形玻璃攪溶液一次倒入盛有鹽酸的小燒杯中，用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕拌棒輕輕攪動(dòng)攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度重復(fù)：重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次重復(fù)：重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次( (取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)依據(jù)) )。作為量熱的儀器裝置，要盡量減少熱量散失；作為量熱的儀器裝置，要盡量減少熱量散失； 鹽酸和鹽酸和NaOHN

28、aOH溶液濃度的配制必須準(zhǔn)確；溶液濃度的配制必須準(zhǔn)確；鹽酸和鹽酸和NaOHNaOH溶液的體積必須量取準(zhǔn)確。溶液的體積必須量取準(zhǔn)確。1 1、小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，為什么？、小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，為什么？2 2、測(cè)量鹽酸的溫度后，要將溫度計(jì)上的酸沖洗干凈、測(cè)量鹽酸的溫度后，要將溫度計(jì)上的酸沖洗干凈后再測(cè)量后再測(cè)量NaOHNaOH溶液的溫度。否則，結(jié)果？溶液的溫度。否則，結(jié)果？3 3、實(shí)驗(yàn)操作要快，若緩慢倒入？、實(shí)驗(yàn)操作要快，若緩慢倒入？4 4、為何、為何NaOHNaOH溶液過量？溶液過量？三、注意事項(xiàng)三、注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)起始溫度起始溫度t1/t1/終止溫度終止溫度t2/t2/溫

29、度差溫度差（t2-t1t2-t1）/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 3四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)起始溫度起始溫度t1/t1/終止溫度終止溫度t2/t2/溫度差溫度差（t2-t1t2-t1）/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 120.220.220.620.620.320.323.723.73.43.42 220.320.320.520.520.420.423.923.93.53.53 322.622.622.822.822.722.724.924.92.22.2四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理【練習(xí)練習(xí)5 5】實(shí)驗(yàn)室用實(shí)驗(yàn)室用50 mL 1.0 molL

30、50 mL 1.0 molL1 1鹽酸跟鹽酸跟50 mL 1.1 molL50 mL 1.1 molL1 1氫氧化鈉溶液在下圖裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，并通過測(cè)定反應(yīng)過程氫氧化鈉溶液在下圖裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，并通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量來計(jì)算中和熱。試回答下列問題：中所放出的熱量來計(jì)算中和熱。試回答下列問題：（1 1）大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是）大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是 。（2 2） （填（填“能能”或或“不能不能”）將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形）將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形金屬（如銅）棒。其原因是金屬（如銅）棒。其原因是 。（3 3）大燒杯上如不蓋硬紙板，對(duì)求得中和熱數(shù)值的影響是）大燒杯

31、上如不蓋硬紙板，對(duì)求得中和熱數(shù)值的影響是 （填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”或或“無影響無影響”）。）。（4 4）如果改用）如果改用60 mL 1.0 molL60 mL 1.0 molL1 1鹽酸跟鹽酸跟50 mL50 mL 1.1 molL 1.1 molL1 1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則與上氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放熱量述實(shí)驗(yàn)相比，所放熱量 （“增加增加”、 “ “減少減少”或或“不變不變”），理由是），理由是 ；所求中和熱數(shù)值所求中和熱數(shù)值 （“增加增加”、 “ “減少減少”或或“不變不變”），），理由是理由是 。 減少實(shí)驗(yàn)過程中減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失的熱量損失 不能

32、不能因金屬易導(dǎo)熱因金屬易導(dǎo)熱偏低偏低增加增加不變不變中和熱是酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而中和熱是酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成生成1mol H1mol H2 2O O時(shí)的反應(yīng)熱時(shí)的反應(yīng)熱生成水的量增加生成水的量增加燃燒熱、中和熱、反應(yīng)熱三者之間的關(guān)系燃燒熱、中和熱、反應(yīng)熱三者之間的關(guān)系 弄清燃燒熱的含義：在弄清燃燒熱的含義：在101 kPa101 kPa時(shí)，時(shí)，1 mol1 mol物質(zhì)物質(zhì)完全燃完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫該物質(zhì)的燃燒熱，例時(shí)所放出的熱量，叫該物質(zhì)的燃燒熱，例如：如：C(s)+OC(s)+O2 2(g) CO(g) CO2 2(g)H=-393.5 kJ/mo

33、l(g)H=-393.5 kJ/mol，碳的燃燒熱，碳的燃燒熱是是393.5 kJ/mol393.5 kJ/mol。有有H H時(shí)，液態(tài)水時(shí)，液態(tài)水 弄清中和熱的含義：弄清中和熱的含義：中和熱是在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和熱是在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol1 mol水水時(shí)放出的熱量，時(shí)放出的熱量，中和熱為中和熱為57.3 57.3 kJ/mol,kJ/mol,反應(yīng)熱為反應(yīng)熱為H=-57.3 kJ/molH=-57.3 kJ/mol。 反應(yīng)熱隨反應(yīng)物的物質(zhì)的量的變化而變化，一個(gè)反應(yīng)熱隨反應(yīng)物的物質(zhì)的量的變化而變化，一個(gè)“可逆可逆的的”化學(xué)反應(yīng)，它的正反應(yīng)和逆反應(yīng)的焓

34、變大小相等、符號(hào)相化學(xué)反應(yīng)，它的正反應(yīng)和逆反應(yīng)的焓變大小相等、符號(hào)相反。反。 三者既有聯(lián)系又有區(qū)別，三者既有聯(lián)系又有區(qū)別，燃燒熱和中和熱燃燒熱和中和熱都是正值都是正值，并，并且都是定值，且都是定值，反應(yīng)熱既有正值（正號(hào)不能省略）又有負(fù)值，符反應(yīng)熱既有正值（正號(hào)不能省略）又有負(fù)值，符號(hào)不表示大小而表示吸熱或放熱，反應(yīng)熱隨反應(yīng)物的物質(zhì)的量號(hào)不表示大小而表示吸熱或放熱，反應(yīng)熱隨反應(yīng)物的物質(zhì)的量的變化而變化。的變化而變化。 1.1.一定要標(biāo)出一定要標(biāo)出聚集狀態(tài)聚集狀態(tài)、HH的數(shù)值的數(shù)值以及以及符號(hào)符號(hào)。聚集狀態(tài)。聚集狀態(tài)（氣（氣gg、液、液ll、固、固ss、稀溶液、稀溶液aq)aq)。熱化學(xué)方程式中不

35、用。熱化學(xué)方程式中不用“”“”和和“”“”。 2. 2. 燃燒熱是燃燒熱是1 mol1 mol物質(zhì)完全燃燒；生成穩(wěn)定化合物，物質(zhì)完全燃燒；生成穩(wěn)定化合物，如如C(s) COC(s) CO2 2（g g）,H,H2 2(g) H(g) H2 2O(l), S(s) SOO(l), S(s) SO2 2(g)(g)等。等。 3.3.中和熱是稀溶液中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿生成中和熱是稀溶液中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿生成1 mol H1 mol H2 2O O均放熱均放熱57.3 kJ57.3 kJ。弱酸或弱堿電離要吸收熱量，故其中和熱小于弱酸或弱堿電離要吸收熱量，故其中和熱小于57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol。

36、4.4.比較比較HH的大小要注意反應(yīng)熱的數(shù)值和符號(hào)。的大小要注意反應(yīng)熱的數(shù)值和符號(hào)。有有“-”-”時(shí)，時(shí)，值越大，值越大，HH越?。粚忣}要特別注意，若題中說越??；審題要特別注意，若題中說“放出放出”或或“吸吸收收”熱量，則不用再寫熱量，則不用再寫“+”+”、“-”-”號(hào)，熱量多少只看數(shù)值。號(hào)，熱量多少只看數(shù)值。 5. H5. H的單位的單位kJ/molkJ/mol中的中的“/mol”/mol”是指該化學(xué)反應(yīng)整個(gè)體系是指該化學(xué)反應(yīng)整個(gè)體系（即指（即指“每摩化學(xué)反應(yīng)每摩化學(xué)反應(yīng)”），），如如2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) =2H(g) =2H2 2O(l)H=-O(l)H=-571

37、.6 kJ/mol571.6 kJ/mol。而不是指某種物質(zhì)。而不是指某種物質(zhì)。 6.6.不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱H H 表示表示反應(yīng)進(jìn)行到底（完全轉(zhuǎn)化）時(shí)的能量變化。但反應(yīng)進(jìn)行到底（完全轉(zhuǎn)化）時(shí)的能量變化。但可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)按某量加按某量加入是不能完全反應(yīng)的。入是不能完全反應(yīng)的。如何測(cè)定如下反應(yīng)如何測(cè)定如下反應(yīng):C(s)+1/2O:C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱H H1 1能直接測(cè)定嗎？如何測(cè)？能直接測(cè)定嗎？如何測(cè)？【思考思考】計(jì)算計(jì)算若不能直接測(cè)，怎么辦？若不能直接測(cè)，怎么辦？只能

38、測(cè)出只能測(cè)出C C和和COCO的燃燒熱，不能直接測(cè)。的燃燒熱，不能直接測(cè)。 C(s)+ O2(g)=CO2(g)； H=-393.5KJ/mol CO(g)+ O2(g)=CO2(g)；12 H=-283.0KJ/mol？許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以直接測(cè)得許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以直接測(cè)得1 1、根據(jù)、根據(jù)計(jì)算反應(yīng)的焓變計(jì)算反應(yīng)的焓變蓋斯定律反應(yīng)的焓變只與物質(zhì)的起始和終止蓋斯定律反應(yīng)的焓變只與物質(zhì)的起始和終止?fàn)顟B(tài)有關(guān)，與過程無關(guān)狀態(tài)有關(guān)，與過程無關(guān) H H、H H1 1、H H2 2之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？H=H=H H1 1+ +H H2 2HBACH1H2如何測(cè)定如下反應(yīng)如何測(cè)定如下反應(yīng):

39、C(s)+1/2O:C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱H H1 1【思考思考】 C(s)+ O2(g)=CO2(g)； H1=-393.5KJ/mol CO(g)+ O2(g)=CO2(g)；12 H2=-283.0KJ/mol C(s)+ O2(g)=CO(g)；12 H=-110.5KJ/molH1CO2CCOHH2H HH H1 1- -H H2 2：分析反應(yīng)路徑分析反應(yīng)路徑：找目標(biāo)方程式找目標(biāo)方程式【練習(xí)練習(xí)1 1】已知：已知：H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)= H(g)= H2 2O(g)O(g)H H1 1241.8

40、kJ/mol241.8kJ/mol H H2 2O(g) = HO(g) = H2 2O (l)O (l) H H2 244 kJ/mol44 kJ/molH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g) = H(g) = H2 2O (l) O (l) H H求求H H2 2的燃燒熱的燃燒熱H？ H HH H1 1 H H2 2285.8kJ/mol285.8kJ/mol結(jié)合蓋斯定律，通過結(jié)合蓋斯定律，通過加減加減得到得到目標(biāo)方程目標(biāo)方程式，反應(yīng)熱對(duì)應(yīng)加減。式，反應(yīng)熱對(duì)應(yīng)加減?！揪毩?xí)練習(xí)2 2】 1840 1840年，瑞士化學(xué)家蓋斯指出：化學(xué)反應(yīng)的熱效年，瑞士化學(xué)家蓋斯指出：化學(xué)反應(yīng)

41、的熱效應(yīng)僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)和生成物的最終狀態(tài)有關(guān)，應(yīng)僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)和生成物的最終狀態(tài)有關(guān)，而與中間步驟無關(guān)。按此規(guī)律，結(jié)合下列熱化學(xué)方程而與中間步驟無關(guān)。按此規(guī)律，結(jié)合下列熱化學(xué)方程式：式：C(C(固、金剛石固、金剛石)+O)+O2 2( (氣氣)=CO)=CO2 2( (氣氣) ) H=- 395.41KJH=- 395.41KJC(C(固、石墨固、石墨)+O)+O2 2( (氣氣)=CO)=CO2 2( (氣氣) ) H=- 393.51KJH=- 393.51KJ回答有關(guān)問題：回答有關(guān)問題：（1 1）石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式是：）石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式是：（2 2）

42、石墨和金剛石相比較，）石墨和金剛石相比較，的穩(wěn)定性更大。的穩(wěn)定性更大。C(C(固、石墨固、石墨)=C()=C(固、金剛石固、金剛石) )H = +1.90KJ/molH = +1.90KJ/mol石墨石墨由由- -可得：可得：【練習(xí)練習(xí)4 4】已知下列熱化學(xué)方程式已知下列熱化學(xué)方程式CHCH3 3COOH(l)+ 2OCOOH(l)+ 2O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H H1 1 = -870.3KJ/mol = -870.3KJ/mol C(s)+ O C(s)+ O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g) (g) H H2

43、 2 = -393.5KJ/mol = -393.5KJ/molH H2 2(g)+1/2 O(g)+1/2 O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H H3 3 = -285.5KJ/mol = -285.5KJ/mol計(jì)算計(jì)算2C(s)+2H2C(s)+2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) = CH(g) = CH3 3COOH(l) COOH(l) H H4 4 ? ?H H4 4 H H2 2 2 2 H H3 3 2 2 - - H H1 1 (-393.5KJ/mol)(-393.5KJ/mol)2 2(-285.5KJ/mol)(-285.5KJ/mol)2-

44、(-870.3KJ/mol)2-(-870.3KJ/mol)-487.7KJ/mol-487.7KJ/mol2 2、由、由生成反應(yīng)生成反應(yīng)的焓變計(jì)算的焓變計(jì)算化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的焓變的焓變【練習(xí)練習(xí)5 5】已知下列熱化學(xué)方程式已知下列熱化學(xué)方程式Zn(s)+1/2 OZn(s)+1/2 O2 2(g)=ZnO(s) (g)=ZnO(s) H H1 1 = -351.1KJ/mol = -351.1KJ/molHg(l)+1/2 OHg(l)+1/2 O2 2(g)=HgO(s) (g)=HgO(s) H H2 2 = -90.7KJ/mol = -90.7KJ/mol計(jì)算計(jì)算Zn(s)+ HgO

45、(s) = Hg(l)+ ZnO(s) Zn(s)+ HgO(s) = Hg(l)+ ZnO(s) H H3 3 ? ?H H3 3 H H1 1 - - H H2 2 (-351.1KJ/mol)-(-90.7KJ/mol)(-351.1KJ/mol)-(-90.7KJ/mol) -260.4KJ/mol-260.4KJ/mol【練習(xí)練習(xí)7 7】在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程式在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程式為：為： 2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2 (g) = 2H (g) = 2H2 2O (l);O (l);H= 572 kJ /mol H= 572 k

46、J /mol CH CH4 4(g) +2O(g) +2O2 2 (g) = CO (g) = CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O (l); O (l); H= 890 kJ/mol H= 890 kJ/mol 由由1mol 1mol 氫氣和氫氣和2mol2mol甲烷組成的混合氣體在上述條件甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少？下完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少？20662066KJ【練習(xí)練習(xí)6 6】已知：已知：C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g); (g); H H = -393.5KJ/mol = -393.5KJ/mol要獲得要獲得10

47、001000千焦熱量，需燃燒多少克碳？千焦熱量，需燃燒多少克碳？30.530.5克克【練習(xí)練習(xí)8 8】某次發(fā)射火箭，用某次發(fā)射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃燒，生成中燃燒，生成N N2 2、液、液態(tài)態(tài)H H2 2O O。已知：。已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H H2 2=-534kJ/mol =-534

48、kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2 N N2 2H H4 4(g)+ 2NO(g)+ 2NO2 2(g)=(g)= 3N N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l) O(l) H = -1135.2kJ/molH = -1135.2kJ/mol 【練習(xí)練習(xí)9 9】已知已知: :CHCH(g)+2O(g)+2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l)H= -QH= -Q1 1 KJ/molKJ/mol2H2H2 2（g g）+O+O2 2（g g）=2H=2H2

49、 2O O（g g）H= -QH= -Q2 2 KJ/mol KJ/mol2H2H2 2（g g）+O+O2 2（g g）=2H=2H2 2O O（l l）H=- QH=- Q3 3 KJ/mol, KJ/mol,常溫下常溫下, ,取體積比取體積比4:14:1的甲烷和氫氣的混合氣體的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(11.2L(標(biāo)況標(biāo)況),),經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫經(jīng)完全燃燒恢復(fù)常溫, ,放出的熱為放出的熱為: :0.4Q0.4Q1 1 +0.05Q Q3 3【練習(xí)練習(xí)1111】已知反應(yīng)：已知反應(yīng)：101kPa101kPa時(shí)，時(shí)，C(s)C(s)O O2 2(g)(g)COCO2 2(g) (g) H H1 1393.5kJmol393.5kJmol1 1稀溶液中，稀溶液中，H H(aq)(aq)OHOH(aq)(aq)H H2 2O(l) O(l) H H2 257.3kJmol57.3kJmol1 1下列結(jié)論錯(cuò)誤的是下列結(jié)論錯(cuò)誤的是A.CA.C的燃燒熱為的燃燒熱為393.5 kJmol393.5 kJmol1 1B.B.濃硫酸與稀濃硫酸與稀NaOHNaOH溶液反應(yīng)的中和熱為溶