鲁科化学反应原理-1.1《-化学反应的热效应》课件-(鲁科版选修4)1

第一章化学反应与能量转化第1节化学反响的热效应联想●质疑化学反响中常伴随有能量变化，结合前面知识思考:1、化学反响中为什么有能量变化?3、例举生产生活中常见的化学反响能量变化的应用.化学反响中释放与吸收能量与我们生活息息相关，这就需要一个化学量来定量描述研究反响热2、哪些反响是放热反响？哪些反响是吸热反响？4、如何定量描述一个化学反响释放或吸收的热量？5、用什么方法可以准确地测量这些热量？6、通过理论方法如何计算这些热量？小结：所有的化学反响都有能量的变化，其中大局部都是热量的变化化学反响包括两个过程：旧键断裂和形成新键，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，整个反响放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小。常见的放热反响和吸热反响⑴常见的放热反响①活泼金属与水或酸的反响。如2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑②酸碱中和反响。如2KOH+H2SO4＝K2SO4+2H2O③燃烧反响。如C、CO、C2H5OH等的燃烧④多数化合反响。如Na2O+H2O＝2NaOH，SO3+H2O=H2SO4⑵常见的吸热反响①多数分解反响，如CaCO3CaO+CO2↑②2NH4Cl〔s〕+Ba(OH)2·8H2O〔s〕＝BaCl2+2NH3↑+10H2O③C(s)+H2O(g)CO+H2④CO2+C2CO高温高温高温一、化学反响的反响热1、什么是反响热?2、反响热的符号是什么？怎样表示反响吸、放热？如何获得一个反响的反响热呢？3、简易量热计示意图1、仪器：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●探究测定中和反响的反响热3、测定中和反响的反响热1、向量热计内筒中参加1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T12、向250mL烧杯中参加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，记录体系到达的最高温度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，计算此中和反响的反响热。各组按要求实验记录数据计算各反响的反响热

试验组

实验溶液初始温度T1溶液最高温度T2反应热1NaOH溶液与盐酸2KOH溶液与盐酸3NaOH溶液与硝酸

为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？(1)为了使中和反响进行完全，可以让酸或碱略稍过量。(2)为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜小不宜大。(3)宜使用有0.1℃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。(4)记录最高温度。(5)进行反响热的计算式进行了以下处理：a、忽略量热记的热容；b、认为稀溶液与水的比热相同；c、认为热容不随温度的变化而变化。一、化学反应的热效应（一）反应热1、概念：一定温度释放或吸收＋吸热2、表示Q

－放热3、获取反应热数据的方法理论计算实验测定单位：KJ/mol（二）反应热的实验测定1、原理Q=C(T2－T1)=cm(T2－T1)2、实验课堂小结｝热化学以下说法正确的选项是()A、物质发生反响时放出的热量来源于对反响的加热B、化学反响除了生成新物质外，还发生能量变化。C、化学反响中放出的热才是反响热D、需要加热方能发生的反响一定是吸热反响B练习：2、以下变化中，属于吸热反响的是()A.氮气与氢气合成氨B.酸碱中和C.二氧化硫与氧气反响生成三氧化硫D.焦炭与高温水蒸气反响D[练习]1、以下变化中，属于放热反响的是()A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反响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响D.氯化铝的水解B二、化学反应的焓变当∆H为“－”〔∆H<0〕时，为放热反响当∆H为“＋”〔∆H>0〕时，为吸热反响二、化学反响的焓变1、焓定义：用来描述物质所具有能量的物理量，符号：H，单位：kJ/mol2、在恒温、恒压的条件下，化学反响过程中能量变化全部转化为热能，那么焓变等于QP。3、反响焓变：反响产物的总焓与反响物的总焓之差。△H=H〔产物〕-H〔反响物〕符号：△H;△H＞0代表是反响吸热△H＜0代表反响放热。单位：kJ/mol4、热化学方程式:1〕、概念：能够表示物质变化与焓变的化学方程式叫热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；=-184.6

kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；=-890.3

kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；=-57.3

kJ/molH反响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〕反响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

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,因而必要时可用简单分数。H2〔g〕+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=－184.6KJ/molH2（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交流。讨论P6页题1、2〔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的数值与反响式中的系数成比例３〕、热化学方程式表示的意义〔1〕表示什么物质参加反响，结果生成什么物质〔2〕反响物和生成物之间的物质的量比〔3〕反响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

１、在同温同压下，以下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

典型例题2.：1H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)H1＝akJ·mol1 22H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)H2＝bkJ·mol1 3H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)H3＝ckJ·mol142H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)H4＝dkJ·mol1以下关系式中错误的选项是 A．a＜c＜0 B．d＜b＜0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＜03.比较以下各组热化学方程式中的△H①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H1C(s)＋O2(g)=CO(g)；△H2②S(s)＋O2(g)=SO2(g)；△H3S(g)＋O2(g)=SO2(g)；△H4③H2(g)＋O2(g)=H2O(l)；△H52H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)；△H6④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)；△H7CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)；△H8A4、在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，以下热化学方程式正确的选项是()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－15、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。表示上述反响的热化学方程式正确的选项是()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盖斯定律1.盖斯定律的内容不管化学反响是分一步完成或分几步完成，其反响热是相同的。化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关，而与反响的途径无关。如何理解盖斯定律？

ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2请把下面生活实例与盖斯定律进行类比1.登山坐缆车或步行3.盖斯定律的应用盖斯定律可用来计算难以直接测定的化学反响的反响热，如反响慢、副反响多、反响不易直接发生等。例1：同素异形体可以相互转化但反响热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反响热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反响是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。：①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol②P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式

。

P4(s、白磷)=4P(s、红磷)△=-29.2kJ/mol①－4×②：练习1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)石墨能变成金刚石吗？查反响热表知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以，①-②得：

C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H=+1.5kJ/mol例2：以下各反响的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H1=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H2=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H4=+178.2kJ/mol④=②＋③－①练习2：按照盖斯定律，结合下述反响方程式答复以下问题,：①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol②NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq)△H2=-35.1kJ/mol③HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol④NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol⑤NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=？那么第⑤个方程式中的反响热△H是________。根据盖斯定律和上述反响方程式得：⑤=④+③+②-①，即△H5=+16.3kJ/mol例3：某次发射火箭，用N2H4〔肼〕在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假设都在相同状态下，请写出发射火箭反响的热化学方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

正逆反响的反响热效应数值相等，符号相反。练习3.石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol(1)写出石墨完全燃烧的热化学方程式(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol②CO2(g)=C(石墨，s)+O2(g)△H=+393.5kJ/mol练习4：：①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-Q1kJ/mol②2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2=-Q2kJ/mol写出CO燃烧的热化学方程式 ①-1/2②得：

CO(g)

)+1／2O2(g)=CO2(g);

△H1=-Q1kJ/mol+1/2Q2kJ/mol

1、盖斯定律的内容。2、盖斯定律的应用总结归纳用来计算难于测量或不能测量的反响的反响热假设一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，那么该反响的焓变即为这几个化学反响焓变的代数和。几种反响热1、燃烧热2、中和热燃烧热 在101kPa(25℃)时，1mol物质完全燃烧，生成稳定化合物〔氧化物〕时所放出的热量。 101kPa(25℃)1mol可燃物〔纯洁物—单质或化合物〕

完全燃烧、生成稳定化合物

C(s)→CO2(g)H2(g)→H2O(l)S(s)→SO2(g)△HkJ/mol碳的燃烧热为393.5kJ/mol或△H

=-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：6、燃烧热的热化学方程式与燃烧的热化学方程式：1〕燃烧热的热化学方程式：2〕燃烧的热化学方程式：①可燃物物质的量为1mol，其它物质的系数可为分数②生成稳定的氧化物*此时反响热既是燃烧热普通的热化学方程式特定条件下的热化学方程式例如：碳的燃烧热为393.5kJ/mol，写出碳燃烧热的热化学方程式和碳燃烧的热化学方程式。中和热

在稀溶液中，酸碱中和生成1mol水，这时的