化学反应中的热效应上课用

专题1化学反应(huàxuéfǎnyìng)与能量变化第一(dìyī)单元化学反应中的热效应化学反应的焓变精品资料1.反应热概念:化学反应过程中,当反应物和生成物具有(jùyǒu)相同温度时,所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热.一、反应热和焓变(2)符号(fúhào)：△H(3)单位：KJ·mol-1或kJ/mol(1)概念:

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。2.焓变(4)规定：吸热反应:△H>0或者值为“+”

放热反应:△H<0或者值为“-”△H＝Qp

恒压下的化学反应热精品资料化学反应的反应热：化学反应过程(guòchéng)中,所吸收或放出的热量常见(chánɡjiàn)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以下特殊的化合反应是吸热反应：C+CO22COH2+I22HI△△N2+O22NO放电C+H2O（g）CO+H2高温精品资料常见的吸热反应：所有的电离过程(guòchéng)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↑+10H2OC+H2O=H2+COH2+CuO=Cu+H2O精品资料2、下列变化中，属于吸热反应的是()A.氮气与氢气合成氨B.酸碱中和C.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫(sānyǎnɡhuàliú)D.焦炭与高温水蒸气反应D[练习]1、下列变化(biànhuà)中，属于放热反应的是()A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧C.灼热的碳与二氧化碳的反应D.氯化铝的水解B精品资料判断下列反应是放热反应还是吸热反应：1.镁条的燃烧。2.高温(gāowēn)煅烧石灰石。3.氧化钙与水的反应。4.盐酸与氢氧化钠溶液反应交流(jiāoliú)与讨论放热吸热放热放热放热放热吸热吸热吸热5.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。6.炸药爆炸7.Ca(OH)2和NH4Cl的反应8.炽热的碳与H2O的反应9.甲烷在氧气中的燃烧精品资料二、热化学方程式

1.定义：表明反应放出(fànɡchū)或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。如：C(s)+O2(g)==CO2(g)△H=－393.5kJ

•mol－1CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ/mol精品资料观察(guānchá)与比较氢气燃烧的化学方程式：2H2+O2==2H2O点燃氢气(qīnɡqì)燃烧的热化学方程式①

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ•mol-1②

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ•mol-1

③

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=－241.8kJ•mol-1

精品资料热化学方程式与化学方程式的差别(chābié):1、△H只用在热化学方程式中，并写在右边4、与参加(cānjiā)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。3、热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数。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）精品资料5、书写热化学方程式时应注明反应(fǎnyìng)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(fǎnyìng)热。另注意：热化学反应方程式中都用“”不用标反应条件第3页的交流(jiāoliú)与讨论精品资料反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强(yāqiáng)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(zhuàngtài)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精品资料

H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/molH2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol∴H2O(l)═H2O(g)；△H=+44KJ/mol

3）热化学方程式中各物质(wùzhì)前的化学计量数表示物质(wùzhì)的量不表示分子数。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精品资料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(shùzí)与反应式中的系数成比例３、热化学方程式表示(biǎoshì)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/mol

精品资料2.写出下列(xiàliè)反应的热化学方程式：1.N2(g)与H2(g)反应生成1molNH3(g)，放出(fànɡchū)46.1KJ热量。3.2molC2H2(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2598.8kJ热量。½N2（g）＋3H2（g）＝NH3（g）；

ΔH＝－46.1kJ·mol－12.1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8KJ热量。C2H5OH

(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8KJ·mol-14.1molC（石墨）与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3KJ热量。2C2H2(l)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2598.8kJ·mol-1

C(S,石墨)+H2O(g)=

CO(g)+H2O(g)

△H=+131.3kJ/mol精品资料1、下列热化学方程式书写(shūxiě)正确的是A．2SO2+O2====2SO3△H=－196.6kJ/molB．H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJC．2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△H=－571.6kJ/molD．C(s)+O2(g)===CO2(g)△H=+393.5kJ/mol

练习(liànxí)：C精品资料2、在同温同压下，下列(xiàliè)各组热化学方程式中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=-Q2B

练一练精品资料A２、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量(rèliàng)，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

精品资料３、(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(shàngshù)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=-48.40kJ·mol-1B精品资料【交流(jiāoliú)与讨论】：化学反应(huàxuéfǎnyìng)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.精品资料放热反应物生成物能量反应过程△H＜0吸热(xīrè)反应物生成物能量反应过程△H＞0△H=E生总能量(néngliàng)-E反总能量(néngliàng)吸热反应：△H>0E生总能量(néngliàng)>E反总能量(néngliàng)放热反应:△H<0E反总能量(néngliàng)>E生总能量(néngliàng)精品资料微观：化学反应本质上是分子中的旧键断裂形成原子,原子间重新组合形成新键,进而形成新的分子的过程.旧键的断裂会吸收热量,而新键的形成会放出(fànɡchū)热量,反应是放出(fànɡchū)还是吸收能量取决于两者之间的相对大小.精品资料化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程(guòchéng)中有能量变化的本质原因。△H=E反总键能-E生总键能第5页的问题(wèntí)解决精品资料ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol从断键和成键角度(jiǎodù)分析精品资料3．下列反应(fǎnyìng)属于吸热反应(fǎnyìng)的是()A.C6H12O6(葡萄糖aq)+6O26CO2+6H2OB.CH3COOH+KOHCH3COOK+H2OC.A+BC+D；△H<0D．破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏反应(fǎnyìng)物全部化学键所需能量酶D精品资料AC4．同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是

A．

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)，△H2=-Q2kJ·mol-1；B．

S(g)+O2(g)＝SO2(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；S(s)+O2(g)＝SO2(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1；C．

C(s)+O2(g)＝CO(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；C(s)+O2(g)＝CO2(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1；D．

H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；H2(g)+Cl2(g)＝HCl(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1121212精品资料高低物质所具有的总能量2A(g)+B(g)2C(g)5.分析右面的能量变化(biànhuà)示意图，下列热化学方程式正确的是()A.2A（g）+B(g)=2C（g）；△H=a（a＞0）B.2A（g）+B(g)=2C（g）；△H=a（a＜0）C.2A+B=2C；△H=a（a＜0）D.2C=2A+B；△H=a（a＞0）B精品资料7、化学反应可视为旧键断裂(duànliè)和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJ·mol1）：P—P：198P—O：360O=O：498则反应P4（白磷）+3O2=P4O6的反应热△H为（）A．-1638kJ·mol1B．+1638kJ·mol1C．-126kJ·mol1D．+126kJ·mol1A精品资料8.(06·江苏)下列(xiàliè)各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是①.C(s)＋O2(g)===CO2(g)△H1

C(s)＋O2(g)===CO(g)△H2

②.S(s)＋O2(g)===SO2(g)△H3

S(g)＋O2(g)===SO2(g)△H4

③.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)△H5

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)△H6

④.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)△H7CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8

A.①B.④C.②③④D.①②③c精品资料反应热的测量(cèliáng)与计算精品资料专题(zhuāntí)1化学反应与能量变化第一单元(dānyuán)化学反应中的热效应反应热的测量与计算精品资料获得化学反应(huàxuéfǎnyìng)热的主要途径:1、实验直接测定2、间接计算获得（1）根据盖斯定律计算（2）根据公式△H=E反总键能-E生总键能计算精品资料根据第6页中的“活动与探究”思考：1、测定反应热时，量热计直接测定的数据是焓变吗？如果不是直接测定的是什么(shénme)？2、实验中的反应原理是什么(shénme)？3、要获得比较精确的数据，该实验应该注意什么(shénme)问题？精品资料一、反应热的测定(cèdìng)1、量热计直接测定(cèdìng)的是体系的温度变化2、HCl与NaOH反应(fǎnyìng)的反应(fǎnyìng)热测定原理：HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)△H=-akJ·mol-11mol1mol-akJ0.025mol0.025mol-bkJ由实验可以测定出b值，然后便可换算出a精品资料3.实验(shíyàn)步骤.用量筒量取50mL0.50mol/L的盐酸，测其温度,倒入量热计；另用量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，测其温度，并迅速地倾入量热计中，并用玻璃搅拌棒搅拌.观察(guānchá)反应中溶液温度的变化过程，作好记录并进行数据处理.精品资料4.实验(shíyàn)操作.①.实验成功(chénggōng)的关键是什么？防止热量的散失.

②.为了达到此目的，实验过程中采取了哪些措施？

双层烧杯、碎泡沫塑料、盖板.玻璃搅拌棒测定反应热时一定要采取较好的绝热措施，动作要快，以减小实验误差。精品资料5.实验(shíyàn)数据处理.a.取三次测量所得(suǒdé)数据的平均值作为计算依据.【思考】：

如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？b.计算反应热：△H＝Q/n＝cm△t/n精品资料中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时所放出(fànɡchū)的热量强酸与强碱的反应中和热都是57.3kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1由于电离过程是吸热的,而弱酸、弱碱(ruòjiǎn)都较难电离，所以，强酸与弱碱(ruòjiǎn)、强碱与弱酸、弱酸与弱碱(ruòjiǎn)反应生成1mol水时所放出的热量都小于57.3kJ。精品资料强酸和强碱在稀溶液中的中和热可表示(biǎoshì)为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kkJ·mol1，又知道溶液中的反应有：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H=-Q1kJ·mol1H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-Q2kJ·mol1HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3（aq）+H2O(l)△H=-Q3kJ·mol1，则Q1、Q2、Q3的关系正确的是()Q1=Q2=Q3B.Q2>Q1>Q3C.Q2>Q3>Q1D.Q2=Q3>Q1C精品资料二、反应热的计算(jìsuàn).【交流(jiāoliú)与讨论】：

如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1？①.能直接测定吗？如何测？②.若不能直接测，怎么办？精品资料盖斯定律(dìnglǜ)1、概念：一个化学反应，不论是一步完成，还是分步完成，其总的热效应是完全相同的。盖斯定律表明(biǎomíng)：一个化学反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。第7页例题△H＝△H1+△H2精品资料①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol①+②=③，则ΔH1+ΔH2=ΔH3所以(suǒyǐ)，ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol如何(rúhé)测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1精品资料2、计算（1）若一个反应的焓变△H=akJ·mol1，则其逆反应的焓变△H=-akJ·mol1（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(dédào)，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(dédào)。精品资料【例题(lìtí)1】已知①CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol试计算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(xiānɡtónɡ)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

第8页的问题解决精品资料你知道神六的火箭(huǒjiàn)燃料是什么吗？例２：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧(ránshāo)，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-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。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

精品资料例3、已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：

据此判断(pànduàn)，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精品资料例４、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、1/3Q2KJC、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精品资料能源(néngyuán)的充分利用精品资料1、你所了解的传统(chuántǒng)能源有哪些？新能源又有哪些？传统能源；煤、石油、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精品资料2、能源又可以分为(fēnwéi)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、电力能源精品资料思考：在许多场合将煤块直接燃烧，这种燃烧方式存在什么(shénme)缺陷？采用这种方式燃烧煤，煤与空气的接触面积不够，内部煤的燃烧效率(xiàolǜ)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。精品资料有哪些可以提高煤的燃烧效率(xiàolǜ)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(jiēchù)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。精品资料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气体，极大地提高了燃烧效率；二是通过(tōngguò)转化除去了硫，避免了SO2气体的产生。精品资料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(ránliào)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精品资料思考：如果在燃料燃烧时通入过量(guò〃liàng)的空气，对充分利用能源有没有影响？通入过量(guò〃liàng)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。精品资料标准(biāozhǔn)燃烧热定义(dìngyì)：在101kPa时，lmol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，lg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。精品资料小结：标准(biāozhǔn)燃烧热和中和热的区别与联系1mol反应物完全(wánquán)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。标准燃烧热中和热相同点不同点能量变化H标准含义放热反应H＜0；单位：kJ/mol1mol可燃物生成1mol水精品资料概念(gàiniàn)辨析：1.下列各组物质的标准(biāozhǔn)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)；=-285.8kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；=-241.8kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；=-483.6kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；=-571.6kJ/molH2.已知热化学方程式：则氢气的标准燃烧热为：＿＿＿＿＿＿＿＿—285.8kJ/mol精品资料点燃天然气和液化石油气（主要成分为C3~C5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精品资