反应热测量和计算

1、关于反应热的测量和计算第一张，PPT共六十七页，创作于2022年6月放热反应：吸热反应：H0或 H为“”H0 或H为“”放热反应物生成物能量反应过程H0H生成物总能量反应物总能量吸热反应物生成物能量反应过程H0第二张，PPT共六十七页，创作于2022年6月一、反应热和焓变1.反应热：2.焓变：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变.符号：H单位：kJ/mol规定：当H为“”（ H0）时，为吸热反应.在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量.第三张，PPT共六十七页，创作于2022年6月H436kJ/mol243kJ/mol 431kJ/

2、mol2183kJ/mol化学键断裂时吸收总能量=化学键形成时放出总能量=679kJ862kJ第四张，PPT共六十七页，创作于2022年6月反应物分子断键时吸收的能量反应物分子断键时吸收的能量生成物分子成键时释放的能量生成物分子成键时释放的能量放热反应吸热反应从键能角度看：H反应物总键能生成物总键能第五张，PPT共六十七页，创作于2022年6月热化学方程式与化学方程式的差别:1、H只用在热化学方程式中，并写在右边4、热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数。它表示的是物质的量2、热化学方程式中必须注明物质的聚集状态气态（g）、液态（l）、固态（s）、溶液（aq）3、书写热化学方程式时

3、应注明反应的温度和压强。如果不注明温度和压强，则表示是在250C、101KPa条件下的反应热。第六张，PPT共六十七页，创作于2022年6月另注意：热化学反应方程式中不用标反应条件、用“ ”表示、当化学反应逆向进行时, H数值不变,但符号相反. 5、H与参加反应的物质的物质的量有关。同一化学反应中，热化学方程式中物质的化学计量数不同， H也不同。化学计量数加倍，H也要加倍。该H数值是指该反应完全进行时的数值. 可逆反应用 第七张，PPT共六十七页，创作于2022年6月选修 化学反应原理专题一 化学反应与能量变化第一单元 化学反应中的热效应反应热的测量与计算第八张，PPT共六十七页，创作于202

4、2年6月问题讨论： 前面我们已经学习了热化学方程式的有关知识，在热化学方程式中提供了反应热的数据，那么，这些数据是通过什么途径获得的呢？1、实验直接测定2、计算获得根据公式H=E反应物总键能-E生成物总键能计算第九张，PPT共六十七页，创作于2022年6月活动与探究 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH20，这时的反应热叫做中和热.思考：mol H2SO4 与 2 mol NaOH 完全反应 放出114.6 KJ 的热量，此反应的中和热 为114.6 KJ /mol。对吗？答： 不对，不是生成1 mol 水，中和热是57.3 KJ /mol第十张，PPT共六十七页，创作于2022年6

5、月活动与探究 1、请大家观察简易量热计的构造，分析一下，量热计直接测定的数据是什么？是焓变的数值吗？ 是体系（溶液）温度的变化2、根据体系温度变化可以求得什么物理量？可以求得反应吸收或放出的热量Q =m ctQ:中和反应放出的热量。m：反应混合液的质量。c：反应混合液的比热容。t：反应前后溶液温度的差值。第十一张，PPT共六十七页，创作于2022年6月活动与探究3、酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。 Q =（V酸酸V碱碱）c（t2t1） Q =m c t已知 V酸=V碱=50 mL。 c酸= c碱=0.50 mol/L。 酸=碱=1

6、 g/cm3 c=4.18 J/（g）请把以上数据代入式,得出Q的表示式。Q = 0.418（t2t1）kJ 本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它 们的浓度均为0.50 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g)4、式表示的是中和热吗？为什么？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol第十二张，PPT共六十七页，创作于2022年6月活动与探究第十三张，PPT共六十七页，创作于2022年6月 温度实验次数起始温度t1/终止温度t2/温度差(t2-t1)/HClNa

7、OH平均值12324.5022.0025.0025.0022.4025.2026.5025.6028.4524.7522.2025.101.753.403.35强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= 56.43kJ/moL活动与探究请算出中和热H= 第十四张，PPT共六十七页，创作于2022年6月思考:如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的中和热，请预测其中和热是否相同答：相同。反应的实质强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= 57.3kJ/moL第十五张，PPT共六十七页，创作于2022年6月讨论：要想提高中和

8、热测定的准确性，实验时应注意什么？1、应注意实验过程中的隔热保温效果。2、用0.1分刻度的温度计，读数时要估读到小数点后第二位。3、盐酸与氢氧化钠溶液浓度的配置准确，且浓度不宜过大，氢氧化钠溶液浓度要稍大于盐酸的浓度，或者盐酸的浓度要稍大于氢氧化钠溶液浓度。4、操作动作要迅速。第十六张，PPT共六十七页，创作于2022年6月讨论下列问题 2.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？答案：会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得数值偏小。1.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100

9、 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？答案：否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。第十七张，PPT共六十七页，创作于2022年6月3、温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结

10、果误差。4、实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为11,但在实际操作过程中往往会取0.55mol/L的NaOH，你知道为什么吗？ HCl过量行吗？为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。第十八张，PPT共六十七页，创作于2022年6月【课堂练习】：50 mL 0.50 molL盐酸与50 mL 0.55 molL NaOH溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。通过测反应过程中所放出来的热量可计算中和 热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品是 。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。

11、(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无 影响”) (4)实验中改用60 mL050 molL盐酸跟50 mL 055 molL NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 ，(填“相等”或“不相等”)。(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50 mL 050 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 环形玻璃搅拌棒 防止热量损失偏小 不相等偏小偏小第十九张，PPT共六十七页，创作于2022年6月问题讨论： 是不是任一反应的反应热均能直接测出?如何

12、测出这个反应的反应热： C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ；H1=?CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol第二十张，PPT共六十七页，创作于2022年6月C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol第二

13、十一张，PPT共六十七页，创作于2022年6月盖斯定律？ 不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。 化学反应的焓变（H）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。第二十二张，PPT共六十七页，创作于2022年6月如何理解盖斯定律？H、H1、H2之间有何关系？H=H1+H2BHACH1H2第二十三张，PPT共六十七页，创作于2022年6月2、计算（1）若一个反应的焓变H=a kJmol1，则其逆反 应的焓变H=-a kJmol1（2）若一个化学反应方程式可由另外几个反应 的化学方程式相加减而得到，则该反应的 焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而 得到。第二十四张，PPT共六

14、十七页，创作于2022年6月1.已知：.C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol.C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kPa时). 解：- 得： C(石墨，s)= C(金刚石，s) H=+1.5kJ/mol【课堂练习】：第二十五张，PPT共六十七页，创作于2022年6月2.某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O.已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=

15、-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式.2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 第二十六张，PPT共六十七页，创作于2022年6月1已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)H=+Q1kJ/mol 室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（ ）AQ1Q2 BQ1=Q2CQ1Q2 D无法确定A盖斯定律的灵活应用课堂练习第二十七张，PPT共六十七页，创作于2022年6月写出下列热化学方程式：（1）在101kPa时

16、，1mol C完全燃烧放出393.5kJ的热量（2）0.5molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出445kJ热量（3）0.50mol/L 、50mL盐酸与0.50mol/L、50mLNaOH溶液完全反应放出1.4325kJ的热量（4）0.50mol/L 、50mL盐酸与0.50mol/L、50mLKOH溶液完全反应放出1.4325kJ的热量第二十八张，PPT共六十七页，创作于2022年6月1中和反应反应热的实验测定 （1）实验药品：50 mL、0.50 mol/L的盐酸和50 mL、0.50 mol/L氢氧化钠溶液一、反应热的测量（2）实验仪器：简易量热计 量筒 （50

17、 mL）两个第二十九张，PPT共六十七页，创作于2022年6月第三十张，PPT共六十七页，创作于2022年6月实验原理： 4.18 mt10-30.025kJ/molH=第三十一张，PPT共六十七页，创作于2022年6月(4)实验步骤：a、药品取用 用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 用另一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液 的温度，记入下表。第三十二张，PPT共六十七页，创作于2022年6月b、酸碱混合把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计（注意

18、不要洒到外面）。立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。c、 数据处理d、 重复以上实验两次第三十三张，PPT共六十七页，创作于2022年6月第三十四张，PPT共六十七页，创作于2022年6月次数123起始温度t/c终止温度温度差t/ct/c盐酸氢氧化钠平均值24.525.022.022.425.025.424.7522.225.226.525.428.21.753.23.0第三十五张，PPT共六十七页，创作于2022年6月H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol理论上：强酸、强碱稀溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H

19、2O(l); H= 57.3kJ/moL议一议为何所测得的数据不是57.3 kJ/mol，分析产生误差的原因。第三十六张，PPT共六十七页，创作于2022年6月误差分析: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.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。4.实验过程中有液体洒在外面。5.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。6.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。第三十七张，PPT共六十七页，创作于2022年6月问题探究1、简易量热计中 ，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？减少热量损失第三十八张，PPT共六十七页，创

20、作于2022年6月2、酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？问题探究减少热量损失3、实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大4、有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？ 可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。第三十九张，PPT共六十七页，创作于2022年6月问题探究5、判断下列实验操作对中和反应反应热测定的数值有如何影响？填变大变小或者不变。大烧杯上没有盖硬纸板实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶

21、液进行实验变 小不 变第四十张，PPT共六十七页，创作于2022年6月盖斯定律？ 不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。 化学反应的焓变（H）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。第四十一张，PPT共六十七页，创作于2022年6月盖斯定律直观化HH1+H2第四十二张，PPT共六十七页，创作于2022年6月例1.已知.CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol.H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) H2= 285.8 kJ/mol.C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l)

22、 H3= -1370 kJ/mol试计算.2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol练习课本P8 问题解决第四十三张，PPT共六十七页，创作于2022年6月你知道神七的火箭燃料是什么吗？例2：发射火箭时，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 若都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热

23、化学方程式。 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 第四十四张，PPT共六十七页，创作于2022年6月练1、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s) = -2983.2 kJ/molH1P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) = -738.5 kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。 P4(s、白磷)=4 P(s、红磷)

24、 = -29.2 kJ/molH第四十五张，PPT共六十七页，创作于2022年6月练2、使18g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占体积，CO2占体积， 已知：C(S)+ O2(g)=CO(g)；H=Q1 KJ/mol,CO(g)+ O2(g)=CO2(g)；H=Q2 KJ/mol A、1/3Q1KJ B、1/3Q2KJ C、1/3(Q1+Q2)KJ D、1/2Q2KJ与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是（ ） D第四十六张，PPT共六十七页，创作于2022年6月能源的充分利用第四十七张，PPT共六十七页，创作于2022年6月1、你所了解的传统能源有哪些？新能源又有哪些？传统能源；煤、石油、

25、天然气、热力、电力等新能源：太阳能、核能、风能、生物质能、地 热能、海洋能、氢能、天然气水合物 等能源第四十八张，PPT共六十七页，创作于2022年6月2、能源又可以分为一次能源和二次能源。一次能源 是指直接取自自然界，没有加工转换的各种能量 和资源；二次能源是指由一次能源经过加工转换 后得到的能源。根据这种分类法，请将上面提到 的能源重新分类？一次能源；煤、石油、天然气、太阳能、核能 风能、生物质能、地热能、海洋能二次能源：氢能、天然气水合物 、热力、电力能源第四十九张，PPT共六十七页，创作于2022年6月思考：在许多场合将煤块直接燃烧，这种燃烧方式 存在什么缺陷？采用这种方式燃烧煤，煤与

26、空气的接触面积不够，内部煤的燃烧效率偏低，浪费了能源。另外，直接燃烧煤会使其中的硫转化为二氧化硫，引起大气的污染。第五十张，PPT共六十七页，创作于2022年6月有哪些可以提高煤的燃烧效率的方法吗？目前常用的方法主要有三种：（1）将煤制成蜂窝状，以增加与空气的接触面积（2）通过一定的方法将煤转化为液体燃料（如甲醇）（3）通过一定的方法将煤转化为气体燃料（如煤气）完成第9页的“交流与讨论”，提出你的观点。第五十一张，PPT共六十七页，创作于2022年6月虽然将煤转化为水煤气再燃烧与直接燃烧煤所获得的能量是一样的，而且将煤转化为水煤气会增加消耗。但将煤转化为水煤气至少有两个优点：一是将固体煤转化为

27、气体，极大地提高了燃烧效率；二是通过转化除去了硫，避免了SO2气体的产生。第五十二张，PPT共六十七页，创作于2022年6月除了将煤制成蜂窝状外，日常生活中还常采用如下措施节能：（1）在农村燃烧秸秆时，常使用鼓风机（或 风箱），通过鼓入足量的空气，使秸秆 充分燃烧（2）在使用煤气或天然气作燃料时，常通过 调节煤气的进风口，通入足量的空气， 保证气体的充分燃烧第五十三张，PPT共六十七页，创作于2022年6月思考：如果在燃料燃烧时通入过量的空气，对 充分利用能源有没有影响？通入过量的空气，会导致空气带走过多的热量，使燃料的利用效率下降。在生产和生活中，还需要充分利用燃料燃烧所放出的热量，例如：火

28、力发电厂会产生大量的余热，电厂的附近常建有一些其他工厂（如水泥厂）用电厂的余热进行生产。第五十四张，PPT共六十七页，创作于2022年6月标准燃烧热定义：在101kPa时，l mol物质完全燃烧的反应热.衡量燃料燃烧放出热量大小的物理量热值定义：在101kPa时，l g物质完全燃烧的反应热.所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但标准燃烧热是一定的。第五十五张，PPT共六十七页，创作于2022年6月小结：标准燃烧热和中和热的区别与联系1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，标准燃烧热不同。生成1mol水时放出的热量；强酸与强碱的中和热都约为57.3kJ/mol 。标准燃烧

29、热中和热相同点不同点能量变化H标准含义放热反应H0；单位：kJ/mol 1mol可燃物生成1mol水第五十六张，PPT共六十七页，创作于2022年6月概念辨析：1.下列各组物质的标准燃烧热相等的是：（ ）A.碳和一氧化碳 B.1mol碳和2mol碳C.1mol乙炔和2mol碳 D.淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -285.8 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； = -483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/mo

30、lH2.已知热化学方程式：则氢气的标准燃烧热为：285.8 kJ/mol第五十七张，PPT共六十七页，创作于2022年6月-297 kJmol-1S (s)O2(g)SO2 (g) ；H297kJmol-1、有关标准燃烧热的计算例：10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500gH2O温度由18升至62.4，则硫磺的标准燃烧热为 ，热化学方程式为 。（已知每克水温度每升高1 所需热量为4.18J）第五十八张，PPT共六十七页，创作于2022年6月由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源显得十分重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下列问题；1、根据第9页表13计算H2、CH4及C2

31、H2的热值2、讨论H2作为能源有何优点，目前在利用氢能 方面主要存在什么问题？ H2、CH4及C2H2的热值分别为142.9kJg-1、 55.6kJg-1、50kJg-1。 说明H2作为能源具有热值高的特点。另外， 用H2作为能源还具有无污染的特点。目前在应用氢能方面最重要的问题是H2的制取。第五十九张，PPT共六十七页，创作于2022年6月点燃天然气和液化石油气（主要成分为C3C5的烷烃）燃烧的化学方程式分别为： CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O， C3H8+ 5O2 CO2+4H2O 现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采取的正确措施是 （ ）A.增大空气进入量或减小石

32、油气进入量B.增大空气进入量或增大石油气进入量C.减小空气进入量或减小石油气进入量D.减小空气进入量或增大石油气进入量 点燃第六十张，PPT共六十七页，创作于2022年6月求混合物的组成在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+ O2(g) = 2H2O( l )H =- 571.6 kJ/molC3H8(g）+5O2(g）= 3CO2(g）+4H2O(l) H =- 2220 kJ/mol5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 ( )(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1B第六十一张，PPT共六十七页，创作于2022年6月练习1.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3 H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq)