化学反应中的热效应课件

化学反应中的热效应课件第1页，课件共60页，创作于2023年2月回顾：1.化学反应的实质是什么？(化学键的角度)2.常见的吸热反应、放热反应？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铝热反应

第2页，课件共60页，创作于2023年2月常见的吸热反应：多数的分解反应，铵盐与碱的反应（NH4Cl与Ba(OH)2）电离过程Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2OC+CO22CO△C+H2O（g）CO+H2高温第3页，课件共60页，创作于2023年2月一、化学反应的反应热2.符号：QQ为正值反应吸热Q为负值反应放热单位：KJ或J1.定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称为反应热。第4页，课件共60页，创作于2023年2月交流·研讨1.如何测量反应热？2.测定反应热的仪器？构造？3.如何提高测定结果的准确性？4.造成实验误差的因素有哪些？3.（1）所用酸和碱的浓度宜小不宜大（2）宜使用0.1℃刻度的温度计。（3）快速加入溶液（4）搅拌（5）可多次测量取平均值4.①读数误差②比热容不准确③温度计、搅拌器吸热④量热器散热第5页，课件共60页，创作于2023年2月搅拌器第6页，课件共60页，创作于2023年2月1、下列说法中正确的是（）A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B．放热的反应在常温下一定很容易发生C．反应是放热还是吸热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CD当堂训练第7页，课件共60页，创作于2023年2月2.50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中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仪器是

。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是

。

。（3）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的中和反应的反应热数值

（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。（4）实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH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”），搅拌器减少实验过程中的热量的损失偏小不相等第8页，课件共60页，创作于2023年2月一、焓变1、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。2、符号：△H

单位：kJ/mol3、规定放热：△H<0Q>0吸热:△H>0Q<0第9页，课件共60页，创作于2023年2月一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。△H=E生总能量-E反总能量吸热反应：△H>0E生总能量>E反总能量放热反应:△H<0E反总能量>E生总能量第10页，课件共60页，创作于2023年2月化学反应过程中为什么会有能量的变化呢?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热量,反应是放出还是吸收能量取决于两者之间的相对大小.第11页，课件共60页，创作于2023年2月化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。△H=E反总键能-E生总键能第12页，课件共60页，创作于2023年2月一、焓变1、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。2、符号：△H

单位：kJ/mol3、规定放热：△H<0Q>0吸热:△H>0Q<0第13页，课件共60页，创作于2023年2月二、热化学方程式:1、概念：能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。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热化学方程式与化学方程式有什么不同?如何正确书写热化学方程式?热化学方程式有什么意义?第2页的交流与讨论第14页，课件共60页，创作于2023年2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、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。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）第15页，课件共60页，创作于2023年2月5、书写热化学方程式时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。另注意：热化学反应方程式中都用“”不用标反应条件第3页的交流与讨论第16页，课件共60页，创作于2023年2月

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第17页，课件共60页，创作于2023年2月

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前的化学计量数表示物质的量不表示分子数。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第18页，课件共60页，创作于2023年2月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/mol

第19页，课件共60页，创作于2023年2月一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。△H=E生总能量-E反总能量吸热反应：△H>0E生总能量>E反总能量放热反应:△H<0E反总能量>E生总能量第20页，课件共60页，创作于2023年2月化学反应过程中为什么会有能量的变化呢?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热量,反应是放出还是吸收能量取决于两者之间的相对大小.第21页，课件共60页，创作于2023年2月化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。△H=E反总键能-E生总键能第5页的问题解决第22页，课件共60页，创作于2023年2月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

D.焦炭与高温水蒸气反应D[练习]1、下列变化中，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第23页，课件共60页，创作于2023年2月3.下列叙述中正确的是()A.在稀溶液中1mol酸和1mol碱完全反应所放出的热量,叫做中和热B.在101kPa时1mol物质燃烧时的反应热叫做该物质的标准燃烧热C.热化学方程式中,各物质前的化学计量数不表示分子个数D.如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,则发生的反应是放热反应。

C第24页，课件共60页，创作于2023年2月4．下列反应属于吸热反应的是()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物全部化学键所需能量

酶D第25页，课件共60页，创作于2023年2月AC5．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第26页，课件共60页，创作于2023年2月高低物质所具有的总能量2A(g)+B(g)2C(g)6.分析右面的能量变化示意图，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第27页，课件共60页，创作于2023年2月7、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。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·mol1

B．+1638kJ·mol1

C．-126kJ·mol1

D．+126kJ·mol1A第28页，课件共60页，创作于2023年2月反应热的测量与计算第29页，课件共60页，创作于2023年2月专题1

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30页，课件共60页，创作于2023年2月获得化学反应热的主要途径: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生总键能计算第31页，课件共60页，创作于2023年2月根据第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？2、实验中的反应原理是什么？3、要获得比较精确的数据，该实验应该注意什么问题？第32页，课件共60页，创作于2023年2月一、反应热的测定1、量热计直接测定的是体系的温度变化2、HCl与NaOH反应的反应热测定原理：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第33页，课件共60页，创作于2023年2月中和热：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、弱碱都较难电离，所以，强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱反应生成1mol水时所放出的热量都小于57.3kJ。3、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。第34页，课件共60页，创作于2023年2月强酸和强碱在稀溶液中的中和热可表示为:

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·mol1

H2SO4(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>Q3

C.Q2>Q3>Q1D.Q2=Q3>Q1C第35页，课件共60页，创作于2023年2月二、盖斯定律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：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第36页，课件共60页，创作于2023年2月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，ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用了什么规律？如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1第37页，课件共60页，创作于2023年2月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，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8页的问题解决第38页，课件共60页，创作于2023年2月【例题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39页，课件共60页，创作于2023年2月你知道神六的火箭燃料是什么吗？例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/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

第40页，课件共60页，创作于2023年2月例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，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第41页，课件共60页，创作于2023年2月例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第42页，课件共60页，创作于2023年2月能源的充分利用第43页，课件共60页，创作于2023年2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、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44页，课件共60页，创作于2023年2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45页，课件共60页，创作于2023年2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46页，课件共60页，创作于2023年2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47页，课件共60页，创作于2023年2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48页，课件共60页，创作于2023年2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49页，课件共60页，创作于2023年2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50页，课件共60页，创作于2023年2月标准燃烧热定义：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。第51页，课件共60页，创作于2023年2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水第52页，课件共60页，创作于2023年2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)；=-285.8kJ/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第53页，课件共60页，创作于2023年2月-297kJ·mol-1S

(s)＋O2(g)＝SO2(g)；△H＝－297kJ·mol-1３、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54页，课件共60页，创作于2023年2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1—3计算H2、CH4及C2H2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142.9kJ·g-1、

55.6kJ·g-1、50kJ·g-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55页，课件共60页，创作于2023年2月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第56页，课件共60页，创作于2023年2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)ΔH

=-571.6kJ/molC3H8(g）+5O2(g）=3CO2(g）+4H2O(l)

ΔH=-

2220kJ/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