《化學反應的熱效應》課件(魯科版選修4).ppt

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第一章化學反應與能量轉化,第1節(jié)化學反應的熱效應,聯想●質疑,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T12、向250mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，調節(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，根據溶液溫度升高的數值，計算此中和反應的反應熱。,,,各組按要求實驗記錄數據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。讀數盡可能準確，且估讀至小數點后二位。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，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分解反應都是吸熱反應大多數化合反應都是放熱反應,也有例外：H2+I2=2HIN2+O2=2NOC+H2O(g)=CO+H2N2O4=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，為吸熱反應,二、化學反應的焓變1、焓定義：用來描述物質所具有能量的物理量，符號：H，單位：kJ/mol2、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℃時的數據。,因為物質的聚集狀態(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前的化學計量數表示物質的量不表示分子數,因而必要時可用簡單分數。一般出現分數時是以某一反應物或生成物為“1mol”時其它物質才出現的。,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為多少，△H的單位總是KJ/mol，但△H的數值與反應式中的系數成比例,３）、熱化學方程式表示的意義,（1）表示什么物質參加反應，結果生成什么物質,（2）反應物和生成物之間的質量比、物質的量比,（3）反應物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。,質→量→能,H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol,１、在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中Q2>Q1的是（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2,B,練一練,A,２、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）；ΔH＝＋242kJmol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH＝－484kJmol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242kJmol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484kJmol－1,３、已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(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-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJmol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518kJmol-1D、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/mol2C(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),△HkJ/mol,碳的燃燒熱為393.5kJ/mol或△H=-393.5kJ/mol,*燃燒熱是物質的屬性，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：,①可燃物序數為1，其它可為分數,②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393.5kJ/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,△HkJ/mol,稀溶液（C≤1mol/L）？,0.5mol/LNaOH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：,①生成物水的序數為1，其它可為分數,②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=–Q1kJ/molHAc(aq)+NaOH(aq)=NaAc(aq)+H2O(l);△H2=–Q2kJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H3=–Q3kJ/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，則該反應的燃燒熱為多少？,4、已知H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/molH2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH3=ckJ/mol2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol則a、b、c、d的關系正確的是。A、ad>0C、2a=b0,C,