反應(yīng)熱課件上學(xué)期高二化學(xué)人教版選擇性必修1

第一節(jié)反應(yīng)熱常見(jiàn)放熱反應(yīng)③酸堿中和反應(yīng)①燃燒④大部分化合反應(yīng)②金屬與水/酸反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)①Ba(OH)2·8H2O

和NH4Cl②C/CO/H2

還原

金屬氧化物③大多分解反應(yīng)常見(jiàn)吸熱反應(yīng)④C+H2O==CO+H2高溫⑤NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)從物質(zhì)的角度：從微粒的角度：從化學(xué)鍵的角度：從能量的角度：有新物質(zhì)生成原子重新組合的過(guò)程舊鍵的斷裂和新鍵的形成釋放或貯存能量的過(guò)程反應(yīng)能量變化的主要原因(1)微觀(guān)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)舊鍵斷裂新鍵形成吸收能量放出能量E吸E放E吸>E放：化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)E吸<E放：化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)(2)宏觀(guān)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)反應(yīng)物生成物自身能量E反E生E反>E生：化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)E反<E生：化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)物質(zhì)自身能量越低，越穩(wěn)定一、反應(yīng)熱及其測(cè)定以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例與體系相互影響的其他部分，如：試管和溶液之外的空氣等。鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)看做一個(gè)反應(yīng)體系環(huán)境體系體系與環(huán)境示意圖熱傳遞熱量是指因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量1.反應(yīng)熱定義：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的

熱量，稱(chēng)為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)反應(yīng)熱。如何測(cè)定反應(yīng)放出的熱量？簡(jiǎn)易量熱計(jì)示意圖

2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定1.實(shí)驗(yàn)原理：Q＝mcΔtm:體系總質(zhì)量；c:體系比熱容；

Δt:反應(yīng)前后體系溫差Q:反應(yīng)熱用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)前后的溫度Δt。使反應(yīng)物混合均勻,充分接觸(操作：上下移動(dòng))減少熱量的散失減少熱量的散失測(cè)量反應(yīng)前后體系溫度反應(yīng)容器起保溫作用2.實(shí)驗(yàn)裝置及用品：簡(jiǎn)易量熱計(jì)、量筒(50mL兩個(gè))、鹽酸、溶液(2)反應(yīng)后體系溫度的測(cè)量：打開(kāi)杯蓋，將量筒內(nèi)的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒，立即蓋上

杯蓋，插入溫度計(jì)，用攪拌器均勻攪拌。密切關(guān)注溫度的變化，

將最高溫度記為反應(yīng)后體系的溫度(t2)。(3)重復(fù)上述步驟(1)至步驟(2)兩次4.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)反應(yīng)物溫度的測(cè)量：①.用量筒量取鹽酸，打開(kāi)杯蓋，倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒，

蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，測(cè)量并記錄鹽酸的溫度，用水把溫度計(jì)上

的酸沖洗干凈，擦干備用。②.用另一個(gè)量筒量取溶液，用溫度計(jì)測(cè)量并記錄

NaOH溶液的溫度5.數(shù)據(jù)處理：取鹽酸和NaOH溶液溫度的平均值記為反應(yīng)前體系溫度(t1)，計(jì)算溫度差(t2-t1)填表(若有數(shù)值明顯異常，應(yīng)當(dāng)舍去)溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2－t1)/℃鹽酸NaOH平均值溫差平均值125.025.2____28.5________224.925.1____28.3____325.625.4____29.0____假設(shè)中和后溶液密度近似為1g/cm3，中和后溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)，則根據(jù)公式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出：該反應(yīng)放出的熱量

Q=mcΔt≈

kJ，(50+50)××10－3×則，生成

1molH2O時(shí)放出的熱量為

kJ。Qn(H2O)1.420.025=大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)，放出熱量。——中和熱如何提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度？a.量取鹽酸，用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度t1

用水沖洗干凈溫度計(jì)上的酸。防止殘留的酸與堿反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)量的t2數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。b.量取NaOH溶液，用溫度計(jì)測(cè)量其溫度t2NaOH稍過(guò)量，確保鹽酸完全反應(yīng)c.取三次溫度差的平均值作為計(jì)算依據(jù)則，生成

1molH2O時(shí)放出的熱量為

kJ。大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)，放出熱量?！泻蜔嵴`差是如何產(chǎn)生的？①裝置本身缺陷：②實(shí)驗(yàn)操作：③數(shù)據(jù)處理：如動(dòng)作慢，造成熱量損失保溫性能差酸堿溶液的比熱容和密度均大于水采用近似值計(jì)算，精確的溫度計(jì)提高裝置的保溫效果動(dòng)作迅速，減小熱量損失攪拌均勻大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)，放出熱量?！泻蜔?1)若用0.55mol/L

KOH溶液代替NaOH溶液，對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？無(wú)影響。(2)用濃硫酸代替鹽酸或NaOH固體代替NaOH溶液對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？(3)用醋酸代替鹽酸對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？(4)用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液測(cè)定，對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？濃硫酸稀釋放熱，NaOH固體溶于水放熱，數(shù)值偏大醋酸電離吸熱，數(shù)值偏小生成BaSO4沉淀，會(huì)多放出部分熱量，數(shù)值偏大1.關(guān)于中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是A．在實(shí)驗(yàn)中，溫度計(jì)只使用2次B．為了使反應(yīng)進(jìn)行的更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過(guò)量C．向盛裝酸的燒杯中加堿時(shí)要小心緩慢以免灑出D．用鐵絲代替玻璃攪拌器攪拌，會(huì)使測(cè)得的中和熱數(shù)值偏大B二.反應(yīng)熱與焓變(1)焓(H)：是一個(gè)與內(nèi)能有關(guān)的物理量，

可理解為體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和

受溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。(2)焓變(ΔH)：在恒壓下的反應(yīng)熱即為該反應(yīng)的焓變單位：常用kJ/mol或kJ·mol-1計(jì)算表達(dá)式：ΔH=生成物總能量—

反應(yīng)物總能量ΔH=反應(yīng)物總鍵能—生成物總鍵能ΔH=生成物總能量—

反應(yīng)物總能量ΔH<0放熱反應(yīng)ΔH>0吸熱反應(yīng)體系能量降低體系能量升高反應(yīng)熱的微觀(guān)實(shí)質(zhì)舊化學(xué)鍵的斷裂

和

新化學(xué)鍵的形成

吸收能量放出能量ΔH=反應(yīng)物總鍵能—生成物總鍵能679kJ/mol－862kJ/mol=－183kJ/molΔH=ΔH=(H-H)+(Cl-Cl)—2(H-Cl)ΔH=E1-E2三、熱化學(xué)方程式表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH=－184.6kJ/mol物質(zhì)變化能量變化不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。表示的意義：1mol氫氣和1mol氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫時(shí)放熱184.6kJ。H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=－241.8kJ/mol21說(shuō)出下列熱化學(xué)方程式表示的意義：H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol211mol氫氣和0.5mol氧氣反應(yīng)生成1mol氣態(tài)水時(shí)放熱241.8kJ。1mol氫氣和0.5mol氧氣反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放熱285.8kJ。書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)：(1)指明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)(對(duì)于25℃、101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)，可以不注明)。(2)物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài)(s、1、g、aq)；生成物中不用“↑”和”↓”。

同素異形體不僅要注明狀態(tài)，還要寫(xiě)出名稱(chēng)，如C(s,石墨)、C(s,金剛石)(3)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示物質(zhì)的量，化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。

ΔH必須與化學(xué)方程式一一對(duì)應(yīng)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)：1.ΔH的單位kJ/mol中的“每摩爾”指的不是每摩爾某物質(zhì)，而是指

每摩爾反應(yīng)，即mol-1(aA+bB=cC+dD)。2.可逆反應(yīng)中的ΔH指的是正反應(yīng)方向完全進(jìn)行到底時(shí)的焓變。3.可逆反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值

大小相等，符號(hào)相反。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=－2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH【例1】依據(jù)事實(shí)，寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。p13（1）1molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s)，放出的熱量。（2）1molC2H4(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l)，放出的熱量。（3）1molC(s)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收的熱量?！敬鸢浮浚?）Cu(s)＋1/2O2(g)＝CuO(s)△H＝－（2）C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)△H＝－（3）C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)△H＝＋【例2】已知：（1）1molN2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收946kJ的能量。（2）1molO2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收498kJ的能量。（3）1molNO(g)中的化學(xué)鍵形成時(shí)要釋放632kJ的能量。請(qǐng)寫(xiě)出N2(g)與O2(g)反應(yīng)生成NO(g)的熱化學(xué)方程式?！敬鸢浮縉2(g)＋O2(g)＝2NO(g)△H＝＋180kJ/mol將2molSO2(g)、1molO2(g)充入一密閉容器，被催化氧化為SO3(g)，充分反應(yīng)后，放出熱量98.3kJ，此時(shí)測(cè)得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式應(yīng)如何書(shū)寫(xiě)？2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=－196.6kJ/mol或SO2(g)+O2(g)?SO3(g)，△H=－98.3kJ/mol4.應(yīng)用——反應(yīng)熱大小的比較：①

同一反應(yīng),生成物狀態(tài)不同時(shí)如:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)

H1

；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

H2因?yàn)闅怏w變液體會(huì)放熱，故:

H1

H2②

同一反應(yīng),反

應(yīng)

物

狀

態(tài)

不

同

時(shí)如：

S(g)+O2(g)=SO2(g)

H1

；S(s)+O2(g)=SO2(g)

H2

故:

H1

H2

<①②物質(zhì)本身的內(nèi)能:

S(g)S(s)>∴放熱：反應(yīng)①反應(yīng)②><特別提醒：熱量比較比數(shù)值△H比較帶正負(fù)號(hào)比較如:C(s)+O2(g)=CO2(g)

H1

；

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)

H2③

兩個(gè)相

聯(lián)系的不同反應(yīng)比較可以設(shè)計(jì)成：C(s)——CO(g)———CO2(g)，故：

H1

H2

(1)

(2)①②<四、燃燒熱我們知道物質(zhì)燃燒都會(huì)放出熱量，那么是不是物質(zhì)燃燒放出的熱量就叫燃燒熱呢？1.燃燒熱的的概念:

在101kPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定的產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量。指定常壓限定燃料的物質(zhì)的量單位:kJ/mol

生成物不能繼續(xù)燃燒C→CO2(g)H→H2O(l)S→SO2(g)N→N2(g)文字表示:在101kPa時(shí)，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)，放出的熱量

符號(hào)表示：H2的燃燒熱為△H=－或者：H2的燃燒熱為H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol21CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=－890.31kJ/mol反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________。例如,CH4的燃燒熱為890.31kJ/mol,表示在25℃、101kPa時(shí),______CH4(g)完全燃燒生成__________________時(shí)放出890.31kJ的熱量。2、燃燒熱表示的意義:CO2(g)和H2O(l)1mol例：的氣態(tài)高能燃料乙炔（C2H2）在氧氣中完全燃燒，生成氣態(tài)CO2和液態(tài)水，放出熱量，其熱化學(xué)方程式為：其燃燒熱為：

表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=－kJ/mol3.表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)注意：

應(yīng)以1mol可燃物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)(常出現(xiàn)分?jǐn)?shù))

①燃燒的條件是在101kPa（一般省略）；②在燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須為1，

其余物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)可為分?jǐn)?shù)；③物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)，所以表達(dá)物質(zhì)燃燒時(shí)的△H均為負(fù)值；④生成的產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物，如:C→C02(g)、H→H20(l)、S→S02(g)、N→N2(g)等；如H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol⑤注意區(qū)別——燃燒的熱化學(xué)方程式和燃燒熱的熱化學(xué)方程