第1节 化学反应的热效应

讲台刘乃豪刘伊楠鲍雨薇丁孜昱武欣悦杨鑫悦孙心迪许梦之黄艺晨刘启琛刘雨婷李志豪侯雪娇闫思远李泽强谢选明马忠迪刘瑞婷王小宇褚云菲钟皓楠王旭烽周子谦周子玥李伟哲武浩然韩明君陈家柱于博赵东旗郑伟瀚王宸龙张永辉赵冰青王文彬李浩辰曲鹏飞藏宁艺刘楷威葛东营赵晓莹刘婧琳于文博陈家曦蔡浚璟耿继玉丁文淞高世鑫魏啸宇张徽杰黄嘉辉韩邦坤张国梁张家辉任华程于展鹏朱泽浩刘思琦孙雪麟刘英杰单长舜刘英杰武浩然丁孜昱杨鑫悦李志豪孙雪麟一二三四五六1物理物理2物理政治物理3生物历史生物4历史生物5生物地理化学6化学物理化学化学7生物政治8地理化学第1节化学反应的热效应【复习回顾】：化学反应过程中既有物质变化，同时又总是伴随着能量的变化.在我们以前所学的化学反应中有哪些是放热反应？有哪些是吸热反应？常见的放热反应：所有的燃烧反应所有的中和反应活泼金属与水、酸的反应多数的化合反应C+CO22COH2+I22HI△△N2+O22NO放电C+H2O（g）CO+H2高温以下特殊的化合反应是吸热反应：常见的吸热反应：所有的电离过程所有的水解反应多数的分解反应Ba(OH)2+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+2H2OBa(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O1、概念：在一定温度下进行的化学反应,在反应过程中所吸收或放出的热量称为该反应在此温度下的热效应。简称反应热通常用符号Q来表示,一、化学反应的热效应-----反应热吸热反应Q0放热反应Q0［例1］下列说法正确的是()A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生C.反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定的条件下也能发生C、D例2．下列说法正确的是()A、物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热B、化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化。C、化学反应中放出的热才是反应热D、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B2、反应热有中和热、燃烧热及其他热在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热.燃烧热中和热在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1molH20，这时的反应热叫做中和热.反应热的数据可以通过实验测得用于测定反应热的仪器称为量热计量热计由内筒、外筒、温度计、搅拌器组成。内筒是反应容器，外筒起保温作用，公式：Q=－C（T2－T1）C表示溶液及量热计的热容；T2、T1表示反应前后体系的温度简易量热计示意图1、仪器：2、药品：量热计、量筒（100ml）、温度计、烧杯（250ml）1.0mol/L的盐酸1.0mol/L的NaOH溶液1.0mol/L的硫酸1.0mol/L的NaOH溶液1.0mol/L的硝酸1.0mol/L的NaOH溶液活动●探究测定中和反应的反应热3、测定中和反应的反应热1、向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T12、向250mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使与量热计中盐酸的温度相同。3、快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。4、假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。各组按要求实验记录数据计算各反应的反应热试验组实验溶液初始温度T1溶液最高温度T2反应热1NaOH溶液与盐酸2NaOH溶液与硫酸3NaOH溶液与硝酸为保证测定结果的准确性在测定过程中应注意什么？(1)为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略稍过量。(2)为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜小不宜大。操作时动作快以减少热量的损失。(3)宜使用有0.1℃刻度的温度计。读数尽可能准确，且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。(4)记录最高温度。(5)进行反应热的计算式进行了以下处理：a、忽略量热记的热容；b、认为稀溶液与水的比热相同；c、认为热容不随温度的变化而变化。可能的原因有：1.量取溶液的体积有误差2.温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。反应热测定的误差分析［练习］50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”“偏小”“无影响”）。（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等”“不相等”），所求中和热（填“相等”“不相等”），简述理由：。（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小不等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小下列说法正确的是()A、物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热B、化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化。C、化学反应中放出的热才是反应热D、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B练习：二、焓与焓变H生成物H反应物-△H=单位:kJ/mol3、符号：1、焓：物质本身所具有的能量用焓来表示,符号：H单位:kJ/mol2、概念：在恒温、恒压下，化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应的焓变。放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”放热反应物生成物能量反应过程△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量吸热反应物生成物能量反应过程△H＞0【交流与讨论】：化学反应中为什么会有能量的变化？宏观：反应物和生成物所具有的能量不同.微观：旧的化学键断裂时所吸收的能量与新的化学键形成时所放出的能量不同.ΔH＝反应物总键能－生成物总键能从键能角度看：ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol从断键和成键角度分析例1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=kJ/mol。例2：拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为1molH2生成NH3的反应热为。＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol练习4、热化学方程式:1）、概念：能够表示物质变化与焓变的做化学方程式叫热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；=-184.6kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；=-890.3kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；=-57.3kJ/molH反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa和25℃时的数据。因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。固态液态吸热气态吸热吸热（1）要注明温度和压强:（2）反应物和生成物要注明聚集状态:2）、书写热化学方程式应注意以下几点（3）热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量不表示分子数,因而必要时可用简单分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=－184.6KJ/molH2（g）+Cl2(g)=HCl(g)；△H=－92.3KJ/mol21212H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol21H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol（4）△H的表示：热化学方程式中的△H的“＋”与“－”一定要注明，“＋”代表吸热，“－”代表放热无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位总是KJ/mol，但△H的数值与反应式中的系数成比例３）、热化学方程式表示的意义（1）表示什么物质参加反应，结果生成什么物质（2）反应物和生成物之间的质量比、物质的量比（3）反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。质→量→能H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol21写出下列反应的热化学方程式课堂练习1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68kJ的热量；2、1molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出157kJ热量；3、1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。A1、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是（）A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484kJ·mol－1与反应条件（途径）无关P8例题盖斯定律P7例：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-Q1kJ/mol2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2=-Q2kJ/mol写出CO燃烧的热化学方程式三、反应焓变的计算应用盖斯定律的计算【例3】已知下列反应的反应热为⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)+½O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol试计算下述反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)【解】分析各方程式的关系，知将方程式按2[⑵+⑶]-⑴组合得上述反应方程式即：△H=2[△H2+△H3]-△H1△H=2[(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)]-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol答：反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)反应热为-488.3kJ/mol１、在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1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=-Q2B练一练2、(2003·江苏)已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-48.40kJ·mol-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ·mol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518kJ·mol-1D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-4