化学反应的热效应时反应热与焓变课件(鲁科选修)

第1节化学反应的热效应第1课时反应热与焓变晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二第一部分第1章化学反应与能量转化知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三考向三1、定义：当化学反应在一定的

下进行时，反应所

或

的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称。

2、反应热的表示符号：温度释放吸收吸热用Q表示放热3、单位：

或

。

4、热化学：用

方法和

方法研究反应热的化学分支称为热化学。kJ·mol－1J·mol－1实验理论一、化学反应的反应热反应热îïíïì

Q>0，表示

Q<0，表示

。

【思考】不是(2)化学反应中的能量变化通常是以热能的形式体现出来，但也不全是，也有其他的表现形式如等。(3)加热条件下进行的反应可能是反应，也可能是反应，反应是吸热反应还是放热反应取决于反应物总能量与生成物总能量的，与无关。(1)物理变化中的能量变化反应热。如NH4NO3溶于水吸热、浓H2SO4的稀释放热等。

电能、光能吸热放热相对大小反应条件5．化学反应中能量变化的原因

(1)微观角度

①化学反应的本质

③结论

(2)宏观角度

①图示

1．判断正误(正确的打“√”号，错误的打“×”号)。

(1)化学反应旧化学键断裂时吸收能量，新化学键

形成时释放能量。 (

)(2)当反应放热时，Q>0。 (

)(3)NaOH固体溶于水时放出的热量也属于反应热。(

)(4)若形成新化学键释放的能量小于断裂旧化学键所需要

吸收的能量，则反应放热。 (

)

√××√1）．主要仪器

，它是由内、外两个筒组成的，内筒是

，外筒起

作用(如图)。

2）．操作将两种反应物的溶液加入内筒并使之

混合，测量反应前后溶液温度的变化值，即可计算反应热。量热计反应容器保温迅速6、反应热的测定3）．计算反应热的计算公式为Q＝

或式中C代表体系的

，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的

，C′代表体系的。m代表体系的。

4．强酸、强碱的中和反应的离子方程式

。当参加反应的n(H＋)或n(OH－)相同时，中和反应的反应热是

的。－C(T2－T1)热容温度H＋＋OH－===H2O相同－c′m(T2－T1)比热容简称比热质量测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热(即中和反应的反应热）:（1）用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度（t1）（2）用另一量筒量取50mL0.50mol/L氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（t2）.（3）将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板，用环形玻璃搅拌棒不断搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出并记录反应体系的最高温度（t3

）。（4）假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热，根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热并写出该反应的热化学方程式。活动与探究P3所需仪器与试剂:大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）温度计、量筒（50mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。0.50mol/L盐酸、0.50mol/L

NaOH溶液大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）、温度计、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。观察简易量热计的构造思考:1、量热计直接测得的数据是什么？是体系温度的变化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=mcΔtQ=mcΔt①Q: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。Δt：反应前后溶液温度的差值。［问］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ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1）

②Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1）

②

本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50mL,它们的浓度均为0.50mol/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1g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为4.18J/（g·℃)已知

V酸=V碱=50mL。

c酸=c碱=0.50mol/L。

ρ酸=ρ碱=1g/cm3c=4.18J/（g·℃）请把以上数据代入式②,得出Q的表示式。其中热量的单位用kJ。得出结果。

Q

=0.418（t2－t1）kJ③思考：③式表示的是不是该反应的反应热？为什么？③式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其ΔH为“－”。［问题］该反应的中和热应怎样表示呢？ΔH=

－

0.418（t2－t1）0.025kJ/mol中和热是稀的酸、碱中和生成1mol水的反应热，而50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L氢氧化钠反应后生成的水只有0.025mol，故③式表示的也不是中和热。

中和热:在稀溶液中,发生中和反应而生成

水,这时的反应热叫做中和热.思考：③式表示的是中和热吗？为什么？强酸跟强碱1mol实验步骤：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？答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，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。3.用另一个量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。思考：酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次快速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1∶1,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0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。次数123起始温度t/ºc终止温度温度差t/ºct/ºc盐酸氢氧化钠平均值24.525.022.022.425.025.424.7522.225.226.525.528.61.753.33.4但强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=—57.3kJ/moLΔH=

－

0.418（t2－t1）0.025kJ/mol［议一议］为何所测得的数据不是57.3kJ/mol，分析产生误差的原因？=—56.0kJ/moL可能的原因有：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。误差分析:讨论下列问题2.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？答案：2.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。1.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（假定各步操作没有失误）？答案：1.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）。［练习］50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH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”）。环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失。偏小

（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：

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（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”）偏小偏小

(1)酸碱溶液应当用，且配好后要充分

(2)要使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的温度；测量时温度计的水银球部要且稳定一段时间后再记下读数；温度计测定一种溶液后要用备用。稀溶液冷却至室温才能使用。完全浸入溶液中水冲洗干净并用滤纸擦干(3)操作时动作要快，尽量的散失。

(4)实验时亦可选用酸碱溶液进行中和反应的反应热的测定，但在计算时，应取二者中完全反应的一个，因为过量的反应。

(5)重复实验三次，取其，以减小误差。减少热量平均值浓度、体积都不同的酸碱并不参与中和2．下列有关叙述正确的是

(

)A．如上图所示，测定中和反应的反应热时，大小

两烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯B．若用50mL0.55mol·L－1的氢氧化钠溶液，分别与

50mL0.50mol·L－1的盐酸和50mL0.50mol·L－1的硝酸充分反应，两反应测定的反应热不相等C．实验时需要记录初始温度T1和最高温度T2D．做一次实验根据公式即可得出中和反应的反应热C1．焓

(1)概念：用来描述物质所具有的

的物理量，用符号

表示。

(2)意义：相同量的不同物质所具有的能量

，其焓，用它的来描述化学反应的反应热。

2．焓变

(1)定义：

总焓与

总焓之差。

(2)表达式：ΔH＝

，单位：

。能量H不同不同反应产物反应物H(反应产物)－H(反应物)kJ·mol－1二、化学反应的焓变变化(3)焓变与反应热的关系：

条件下，反应中的能量变化

（除体积功外，没有转化为电能、光能等其他形式的能），焓变与化学反应的反应热相等，数学表达式为

。

3．ΔH与吸热反应、放热反应的关系等压全部转化为热能ΔH＝Qp(1)焓是，具有能量的单位，但没有确切的物理意义，体系的焓的绝对值目前还无法知道。

(2)同一物质的不同，所具有的能量也不同，“焓”也不同，一般来说。

(3)反应热等于反应焓变的条件是：；反应的能量变化只转化为而没有转化为等其他形式的能，但可以有体积改变。状态函数聚集状态气态>液态>固态等压反应热能电能、光能3．已知某反应的焓变小于零，下列说法正确的是(

)A．该反应为放热反应

B．该反应为吸热反应

C．反应产物的焓大于反应物的焓

D．反应物的总能量小于反应产物的总能量解析：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，ΔH<0时，

为放热反应。反应产物的总焓小于反应物的总焓，

反应物的总能量大于反应产物的总能量。A[例1]

CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是(

)A．该反应为吸热反应B．CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量C．该反应不需要加热就能进行D．1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ热量B(1)反应物总能量大于反应产物总能量的反应为放热反应，其逆过程为吸热反应，与反应条件无必然的联系。

(2)化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，断键吸收能量，成键释放能量，反应是吸热还是放热取决于二者的相对大小：Q＝断键吸收的能量－成键释放的能量。(3)常见的放热反应：①燃烧反应；②中和反应；③物质的缓慢氧化反应；④原电池反应；⑤活泼金属与水或酸的反应；⑥大多数化合反应；⑦大多数置换反应。

(4)常见的吸热反应：①铵盐与碱反应，如Ca(OH)2与NH4Cl晶体的反应；②CO2＋C=====高温2CO；③大多数分解反应；④C和水蒸气的反应。

1．下列关于反应热的说法正确的是 (

)①通常情况下，化学反应中能量的转化主要是

化学能和热能之间的转化②同一化学反应在不同温度下进行，反应热的

数值不同③反应热通常用Q表示，反应放热时，Q为负值，

反应吸热时，Q为正值

A．只有③

B．只有①②

C．只有①③ D．全部正确D

[例2]化学上规定：中和热是在稀溶液中，酸与碱发生中和反应，生成1molH2O时放出的热量。现用50mL0.50mol·L－1的盐酸与50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液在如图所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)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用

。

(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值会______(填“偏大”、“偏小”，或“无影响”)。环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小(4)实验中改用60mL0.50mol·L－1盐酸跟50mL0.55mol·L－1

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”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由______________________________________________。

(5)用50mL0.50mol·L－1

NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。不相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量，与酸碱的用量无关无影响在中和反应反应热测定的实验中有两个关键，一是“隔热关”，尽可能减少实验过程中热量的损失，二是“准确关”，配制的盐酸和NaOH溶液的浓度要准确，量取溶液的体积要准确，反应前的温度和反应后的最高温度的读数要准确。提示：(1)不可以。实验用环形玻璃搅拌棒是为了防止热量的传递，尽量减少热量散失，铜是热的良导体，若用铜丝作搅拌棒，会有热量散失，增大实验误差。(1)在实验过程中，某同学

没有,找到缺少的那一件物品，就用

细铜丝自己做了一个，你认为可以吗？阐明你的观点。

(2)若实验所用NaOH

溶液因吸收少量,

CO2而变质，

则该NaOH是否影响,中和热

的测定？(2)影响。因为加入的盐酸会