化学反应的热效应鲁科版选修4

第一章化学反应与能量(néngliàng)转化第1节化学反应(huàxuéfǎnyìng)的热效应精品资料所有的化学反应都有能量的变化，其中大部分都是热量的变化化学反应包括两个过程：打断旧键和形成新键，前者吸收能量，后者放出能量，这两个过程的能量不同，所以有能量变化，整个反应放热还是(háishi)吸热取决于两个过程能量的相对大小。精品资料常见(chánɡjiàn)的放热反应和吸热反应⑴常见(chánɡjiàn)的放热反应①活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑②酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4＝K2SO4+2H2O③燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧④多数化合反应。如Na2O+H2O＝2NaOH，SO3+H2O=H2SO4精品资料⑵常见(chánɡjiàn)的吸热反应①多数分解(fēnjiě)反应，如CaCO3CaO+CO2↑②2NH4Cl（s）+Ba(OH)2·8H2O（s）＝BaCl2+2NH3↑+10H2O③C(s)+H2O(g)CO+H2④CO2+C2CO高温高温高温精品资料一、化学反应(huàxuéfǎnyìng)的反应热1、什么(shénme)是反应热?2、反应热的符号是什么？怎样表示反应吸、放热？4、如何获得一个反应的反应热呢？

3、反应热的单位是什么精品资料为了(wèile)更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。一、反应(fǎnyìng)热的涵义1、化学上规定，当化学反应(fǎnyìng)在一定的温度下进行时，反应(fǎnyìng)所释放或吸收的热量为该反应(fǎnyìng)在此温度下的热效应。2、符号：用Q表示Q<0，表示放热；Q>0，表示吸热；3、单位：J/mol或kJ/mol如何获得一个反应的反应热呢？精品资料如何求算一个体系(tǐxì)放出或吸收的热量呢？Q=-C(T2-T1)＝-C0m(T2-T1)C—热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每升高1K所吸收的热量，称为该物质的热容；C0—比热容，单位质量物质的热容；T—热力学温度，也叫开尔文温度，单位为k，T(k)=t(0c)+273.15精品资料中和热在稀溶液中,强酸和强碱反应生成(shēnɡchénɡ)1摩尔水放出的热量.精品资料简易(jiǎnyì)量热计示意图1、仪器(yíqì)：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的盐酸1.0mol/L的KOH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精品资料3、测定(cèdìng)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(jìlù)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(jìlù)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。精品资料各组按要求实验记录(jìlù)数据计算各反应的反应热

精品资料5、中和热（1）定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成(shēnɡchénɡ)1mol水时的反应热叫做中和热。（2）中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)Q=-57.3kJ／mol（3）要点：Ⅰ、条件：稀溶液Ⅱ、反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成(shēnɡchénɡ)热、电解质电离的吸热所伴随的热效应Ⅲ、生成(shēnɡchénɡ)1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成(shēnɡchénɡ)H20，若反应过程中有其他物质生成(shēnɡchénɡ)，这部分反应热也不在中和热之内Ⅳ、放出的热量：57.3kJ/mol精品资料燃烧热 在101kPa(25℃)时，1mol物质(wùzhì)完全燃烧，生成稳定氧化物时所放出的热量。 101kPa(25℃)1mol可燃物（纯净(chúnjìng)物—单质或化合物）完全燃烧、生成稳定氧化物

C(s)→CO2(g)H2(g)→H2O(l)S(s)→SO2(g)QkJ/mol碳的燃烧热为393.5kJ/mol或Q=-393.5kJ/mol

*燃烧热是物质的属性，与用量无关1、研究条件：3、燃烧程度：4、符号、单位：5、表示方法：2、研究对象：精品资料燃烧热与中和热的区别(qūbié)与联系精品资料用来描述物质所具有能量的物理量。符号：H，单位：kJ/mol作用(zuòyòng)：用焓的变化来描述化学反应的反应热3、焓变与反应热的关系在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中能量(néngliàng)变化全部转化为热能，则焓变等于Qp。反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为反应焓变。∆H=H（反应产物）-H（反应物）二、化学反应的焓变

1、焓：2、焓变：精品资料当∆H为“－”（∆H<0）时，为放热反应(fànɡrèfǎnyìng)当∆H为“＋”（∆H>0）时，为吸热反应焓焓精品资料4、热化学方程式:(1)概念：把一个化学反应中物质的变化和反应的焓变同时(tóngshí)表示出来的化学方程式叫热化学方程式。(2)书写(shūxiě)热化学方程式应注意以下几点Ⅰ、要在反应物和生成物的化学式后面用括号注明各物质的聚集状态。一般用英文字母g、l、s分别表示气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq。

精品资料Ⅲ、∆H的单位(dānwèi)是kJ/mol或J/mol。Ⅳ、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则∆H数值(shùzí)的绝对值也加倍；若反应逆向进行，则∆H的数值(shùzí)改变符号，但绝对值不变。精品资料练2、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧(ránshāo)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-1

B.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l);ΔH＝－484kJ·mol-1

C.H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g);ΔH＝+242kJ·mol-1

D.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g);ΔH＝+484kJ·mol-1A精品资料5、热化学方程式表示(biǎoshì)的意义H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol

表示的意义(yìyì)：在298K时，1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1mol水蒸气放热241.8KJ。精品资料练3、热化学方程式C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；△H＝+131.3kJ/mol表示(biǎoshì)（）

A．碳和水反应吸收131.3kJ能量

B．1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量

C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ

D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJC精品资料练4、相同温度时，下列两个反应(fǎnyìng)的反应(fǎnyìng)热分别用△H1、△H2表示，关系正确的是①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-Q2kJ/mol（A）Q1>Q2 （B）2Q1=Q2 （C）2Q1<Q2 （D）Q1=Q2B

精品资料▲若一个化学方程式可由另外(lìnɡwài)几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。重点难点化学反应的热效应和键能的关系(guānxì)；盖斯定律三、盖斯定律及其应用化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热，只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应具体进行的途径无关。应用：间接计算一些无法直接测定的反应热精品资料练5、已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧(ránshāo)的热化学方程式分别为：

据此判断，下列说法正确的是（）A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高A精品资料练6、已知①CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370J/mol试计算(jìsuàn)④2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解】：根据盖斯定律，反应④不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分成(fēnchénɡ)①②③几步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol精品资料实验(shíyàn)步骤1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用(shànɡyònɡ)泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。中和热的测定大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？精品资料答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量(jǐnliàng)盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。2.用一个量筒最取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯(shāobēi)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。

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，而导致实验结果误差。精品资料3.用另一个(yīɡè)量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。.酸、碱混合(hùnhé)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？.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。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。实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？精品资料在测定(cèdìng)过程中应注意什么问题(1)用保温性能好的仪器测量。(2)混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。(3)所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。(4)宜用有0.1分刻度的温度计，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。(5)记录(jìlù)最高温度。精品资料［议一议］你所测得的数据是否为57.3kJ/mol，若不是，分析(fēnxī)产生误差的原因。可能(kěnéng)的原因有：1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50mL或小于50mL都会造成误差）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精品资料讨论下列(xiàliè)问题1.本实验中若把50mL0.50mol/L的盐酸改为50mL0.50mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？2.若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/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(cāozuò)没有失误）？答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O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）。精品资料［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(yǐngxiǎng)”）。（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