1.1.2化学反应中的热效应（反应热的测量与计算）（同步课件）-第二辑：苏教版2019选择性必修1高二化学课件+练习 特供省重点 2021-2022学年高中化学苏教版（2019）选择性必修一课件+练习

第一节

化学反应的热效应

课时2

反应热的测量与计算

第一章

化学反应与能量变化授课人：学习目标1．理解反应热测定的原理和方法，分析产生误差的原因，完善和改进测定方法。2．构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。课程导入如何获得火箭推进剂燃烧时的反应热呢?现代火箭火箭发动机一般选用化学推进剂，它是由燃料和氧化剂组成的，反应后产生高温气体用于火箭推进。实验测定理论计算许多反应热可以通过量热计直接测定。一、反应热的测量简易量热计一、反应热的测量实验探究用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热。一、反应热的测量实验过程测定反应热的实验记录一、反应热的测量通常情况下，一定量的物质温度升高1℃所需吸收的热量称为热容。实验的关键及其注意事项迅速反应，防止热量散失。在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值。温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部。不可将温度计当搅拌棒使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动。为保证盐酸被完全中和，碱的浓度稍大。一、反应热的测量一、反应热的测量总结测定反应热的过程一次实验过程，温度计使用3次例1：各稀溶液的密度均近似为1g•mL－1，又知中和反应后溶液的比热容c＝4.18J•g－1•℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：依据该学生的实验数据计算，该实验测得ΔH＝_________

kJ•mol－1(结果保留一位小数)。

实验序号起始温度T1/℃终止温度T2/℃盐酸NaOH溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6－51.8典例解析一、反应热的测量思考1、在实验室中有环形玻璃搅拌棒和环形金属搅拌棒，在进行测定反应热的实验时应选择哪种搅拌棒？应选用环形玻璃搅拌棒。因为金属是热的良导体而玻璃不是，选用金属搅拌棒会增大反应过程中热量的损失，造成实验误差。一、反应热的测量思考2、用同体积、同浓度的KOH代替NaOH完成上述实验，用同体积、同浓度的硝酸代替盐酸完成上述实验，测得的反应热数值三者是否相同？

相同。参加反应的物质都是强酸、强碱，它们在水中完全电离，中和反应的离子方程式都是H＋＋OH－===H2O，反应都在室温下进行，且参加反应的n(H＋)和n(OH－)都相同，所以反应热也相同。大量实验证明：25℃和101kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时，放出57.3kJ的热量。中和热一、反应热的测量H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol一、反应热的测量1、用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？浓硫酸溶于水时放热，所测ΔH偏小；醋酸是弱酸，弱酸电离吸热，所测ΔH偏大。思考一、反应热的测量010302中和热定义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1mol/L的溶液中和热以生成1molH2O为基准，是一个定值中和热不包括其他离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时所伴随的热效应。中和热理解注意事项典例解析例2：向1L0.5mol•L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，三者的关系正确的是(

)A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3<ΔH2C．ΔH1＝ΔH3>ΔH2 D．ΔH1>ΔH3>ΔH2D有些反应热无法通过实验直接测定

难以控制反应的程度不能直接测定反应热二、盖斯定律及其应用1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应的热效应的基础上，总结出一条规律：“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的。”这个规律被称为盖斯定律。

H2SO4H2SO4·H2OH2SO4·2H2OH2SO4·3H2O

ΔH1ΔH2ΔH3ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔHG.H.Hess,1802-1850在恒压条件下，化学反应的热效应等于焓变（ΔH），而ΔH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。h=300m始态终态反应热ΔH1ΔH2二、盖斯定律及其应用ΔH＝

＝ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5二、盖斯定律及其应用利用盖斯定律间接计算其反应热速率很小伴随副反应不容易直接发生盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。二、盖斯定律及其应用热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH也相应加倍。热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。将热化学方程式颠倒时，ΔH的正负必须随之改变。二、盖斯定律及其应用运用盖斯定律计算反应热的关键加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。二、盖斯定律及其应用加合法运用盖斯定律计算反应热的方法01

ΔH3

=ΔH1−

ΔH2=−110.5kJ/mol

已知

二、盖斯定律及其应用虚拟路径法若反应物A变为生成物D，可以有两个途径①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示：则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。二、盖斯定律及其应用运用盖斯定律计算反应热的方法02

CO2(g)C(s)+O2(g)

ΔH2ΔH3=?ΔH1路径I路径IIΔH1

=ΔH2+ΔH3ΔH3

=ΔH1−

ΔH2=−393.5kJ/mol−(−283.0kJ/mol)=−110.5kJ/mol物质燃烧热ΔH(kJ/mol)C(s)−393.5CO(g)−283.0二、盖斯定律及其应用虚拟路径法运用盖斯定律计算反应热的方法02如何获得火箭推进剂燃烧时的反应热?二、盖斯定律及其应用例3：已知：①S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1；②S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2；③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)

ΔH3；④2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)

ΔH4；⑤SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l)

ΔH5。下列关于上述反应焓变的判断不正确的是(

)A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4C．ΔH5＝ΔH3－ΔH2 D．2ΔH5＝3ΔH3－ΔH4B典例解析课堂小结反应热的测量盖斯定律及其应用不良反应实验操作及注意事项实验数据处理中和热及理解概念运用盖斯定律计算反应热的方法加合法虚拟路径法随堂练习1.已知反应：A.2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3

B.ΔH1＋ΔH2－ΔH3C.3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3

D.3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3D随堂练习2.根据下列热化学方程式：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1③CH3COOH(l)＋2O2(g)=