《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(lián)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(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(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=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(shù)據(jù)。,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(shù)表示物質的量不表示分子數(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,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(shù)為1，其它可為分數(shù),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(shù)為1，其它可為分數(shù),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,