化學反應中的熱效應第1頁/共40頁常見的吸熱反應：所有的電離過程所有的水解反應多數的分解反應Ba(OH)2+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+2H2OBa(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O第2頁/共40頁一、焓變1、概念：在恒溫、恒壓下，化學反應過程中吸收或放出的熱量稱為反應的焓變。2、符號：△H

單位：kJ/mol3、規定放熱：△H<0Q>0吸熱:△H>0Q<0第3頁/共40頁一個化學反應是吸收能量還是放出能量，取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。△H=E生總能量-E反總能量吸熱反應：△H>0E生總能量>E反總能量放熱反應:△H<0E反總能量>E生總能量第4頁/共40頁化學反應過程中為什么會有能量的變化呢?化學反應本質上是分子中的舊鍵斷裂形成原子,原子間重新組合形成新鍵,進而形成新的分子的過程.舊鍵的斷裂會吸收熱量,而新鍵的形成會放出熱量,反應是放出還是吸收能量取決于兩者之間的相對大小.第5頁/共40頁化學反應中,化學鍵的斷裂和形成是反應過程中有能量變化的本質原因。△H=E反總鍵能-E生總鍵能第5頁的問題解決第6頁/共40頁二、熱化學方程式與化學方程式的差別:1、△H只用在熱化學方程式中，并寫在右邊4、與參加反應的物質的物質的量有關。同一化學反應中，熱化學方程式中物質的化學計量數不同，△H也不同。化學計量數加倍，△H也要加倍。3、熱化學方程式中的化學計量數可以是整數，也可以是分數。2、熱化學方程式中必須注明物質的聚集狀態氣態（g）、液態（l）、固態（s）第7頁/共40頁5、書寫熱化學方程式時應注明反應的溫度和壓強。如果不注明溫度和壓強，則表示是在250C、101KPa條件下的反應熱。另注意：熱化學反應方程式中都用“”不用標反應條件第3頁的交流與討論第8頁/共40頁反應熱的測量與計算第9頁/共40頁獲得化學反應熱的主要途徑:1、實驗直接測定2、間接計算獲得（1）根據蓋斯定律計算（2）根據公式△H=E反總鍵能-E生總鍵能計算第10頁/共40頁根據第6頁中的“活動與探究”思考：1、測定反應熱時，量熱計直接測定的數據是焓變嗎？如果不是直接測定的是什么？2、實驗中的反應原理是什么？3、要獲得比較精確的數據，該實驗應該注意什么問題？第11頁/共40頁1、量熱計直接測定的是體系的溫度變化2、HCl與NaOH反應的反應熱測定原理：HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)△H=-akJ·mol-11mol1mol-akJ0.025mol0.025mol-bkJ由實驗可以測定出b值，然后便可換算出a第12頁/共40頁中和熱：在稀溶液中，酸和堿發生中和反應生成1mol水時所放出的熱量強酸與強堿的反應中和熱都是57.3kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1由于電離過程是吸熱的,而弱酸、弱堿都較難電離，所以，強酸與弱堿、強堿與弱酸、弱酸與弱堿反應生成1mol水時所放出的熱量都小于57.3kJ。第13頁/共40頁3、測定反應熱時一定要采取較好的絕熱措施，動作要快，以減小實驗誤差。第14頁/共40頁二、蓋斯定律1、概念：一個化學反應，不論是一步完成，還是分步完成，其總的熱效應是完全相同的。蓋斯定律表明：一個化學反應的焓變僅與反應的起始狀態和反應的最終狀態有關，而與反應的途徑無關。第7頁例題第15頁/共40頁2、計算（1）若一個反應的焓變△H=akJ·mol1，則其逆反應的焓變△H=-akJ·mol1（2）若一個化學反應方程式可由另外幾個反應的化學方程式相加減而得到，則該反應的焓變亦可以由這幾個反應的焓變相加減而得到。第8頁的問題解決第16頁/共40頁強酸和強堿在稀溶液中的中和熱可表示為:

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kkJ·mol1，又知道溶液中的反應有：

CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H=-Q1kJ·mol1H2SO4(濃)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-Q2kJ·mol1HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3（aq）+H2O(l)△H=-Q3kJ·mol1，則Q1、Q2、Q3的關系正確的是()Q1=Q2=Q3B.Q2>Q1>Q3

C.Q2>Q3>Q1D.Q2=Q3>Q1C第17頁/共40頁1、已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為：

C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；△H=－393.51kJ·mol-1

C(金剛石)+O2(g)＝CO2(g)；△H=－395.41kJ·mol-1

據此判斷，下列說法中正確的是（）

A.由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低

B.由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高

C.由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低

D.由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高A第18頁/共40頁1、下列說法中正確的是（）A．需要加熱方能發生的反應一定是吸熱反應B．放熱的反應在常溫下一定很容易發生C．反應是放熱還是吸熱必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小D．吸熱反應在一定的條件下也能發生C第19頁/共40頁3．下列反應屬于吸熱反應的是()A.C6H12O6(葡萄糖aq)+6O26CO2+6H2OB.CH3COOH+KOHCH3COOK+H2OC.A+BC+D；△H<0D．破壞生成物全部化學鍵所需能量小于破壞反應物全部化學鍵所需能量

酶D第20頁/共40頁AC4．同溫同壓下,下列各組熱化學方程式中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21頁/共40頁高低物質所具有的總能量2A(g)+B(g)2C(g)5.分析右面的能量變化示意圖，下列熱化學方程式正確的是()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22頁/共40頁6、化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學鍵時釋放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子結構如圖所示，現提供以下化學鍵的鍵能（kJ·mol1）：P—P：198P—O：360O=O：498則反應P4（白磷）+3O2=P4O6的反應熱△H為（）A．-1638kJ·mol1

B．+1638kJ·mol1

C．-126kJ·mol1

D．+126kJ·mol1A第23頁/共40頁能源的充分利用第24頁/共40頁1、你所了解的傳統能源有哪些？新能源又有哪些？傳統能源；煤、石油、天然氣、熱力、電力等新能源：太陽能、核能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、氫能、天然氣水合物等能源第25頁/共40頁2、能源又可以分為一次能源和二次能源。一次能源是指直接取自自然界，沒有加工轉換的各種能量和資源；二次能源是指由一次能源經過加工轉換后得到的能源。根據這種分類法，請將上面提到的能源重新分類？一次能源；煤、石油、天然氣、太陽能、核能風能、生物質能、地熱能、海洋能二次能源：氫能、天然氣水合物、熱力、電力能源第26頁/共40頁思考：在許多場合將煤塊直接燃燒，這種燃燒方式存在什么缺陷？采用這種方式燃燒煤，煤與空氣的接觸面積不夠，內部煤的燃燒效率偏低，浪費了能源。另外，直接燃燒煤會使其中的硫轉化為二氧化硫，引起大氣的污染。第27頁/共40頁有哪些可以提高煤的燃燒效率的方法嗎？目前常用的方法主要有三種：（1）將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積（2）通過一定的方法將煤轉化為液體燃料（如甲醇）（3）通過一定的方法將煤轉化為氣體燃料（如煤氣）完成第9頁的“交流與討論”，提出你的觀點。第28頁/共40頁雖然將煤轉化為水煤氣再燃燒與直接燃燒煤所獲得的能量是一樣的，而且將煤轉化為水煤氣會增加消耗。但將煤轉化為水煤氣至少有兩個優點：一是將固體煤轉化為氣體，極大地提高了燃燒效率；二是通過轉化除去了硫，避免了SO2氣體的產生。第29頁/共40頁除了將煤制成蜂窩狀外，日常生活中還常采用如下措施節能：（1）在農村燃燒秸稈時，常使用鼓風機（或

風箱），通過鼓入足量的空氣，使秸稈充分燃燒（2）在使用煤氣或天然氣作燃料時，常通過調節煤氣的進風口，通入足量的空氣，保證氣體的充分燃燒第30頁/共40頁思考：如果在燃料燃燒時通入過量的空氣，對充分利用能源有沒有影響？通入過量的空氣，會導致空氣帶走過多的熱量，使燃料的利用效率下降。在生產和生活中，還需要充分利用燃料燃燒所放出的熱量，例如：火力發電廠會產生大量的余熱，電廠的附近常建有一些其他工廠（如水泥廠）用電廠的余熱進行生產。第31頁/共40頁由于傳統能源逐漸枯竭，因此，開發新能源顯得十分重要。氫能是一種重要的新能源，請討論下列問題；1、根據第9頁表1—3計算H2、CH4及C2H2的熱值2、討論H2作為能源有何優點，目前在利用氫能方面主要存在什么問題？第32頁/共40頁1、H2、CH4及C2H2的熱值分別為142.9kJ·g-1、

55.6kJ·g-1、50kJ·g-1。

說明H2作為能源具有熱值高的特點。另外，用H2作為能源還具有無污染的特點。2、目前在應用氫能方面最重要的問題是H2的制取。第33頁/共40頁點燃天然氣和液化石油氣（主要成分為C3~C5的烷烴）燃燒的化學方程式分別為：

CH4+2O2

CO2+2H2O，

C3H8+5O2

CO2+4H2O

現有一套以天然氣為燃料的灶具，今改用液化石油氣，應采取的正確措施是（）

A.增大空氣進入量或減小石油氣進入量

B.增大空氣進入量或增大石油氣進入量

C.減小空氣進入量或減小石油氣進入量

D.減小空氣進入量或增大石油氣進入量點燃A第34頁/共40頁已知：化學鍵Si—ClH—HH—ClSi—Si鍵能/kJ·mol1360436431176工業上高純硅可通過下列反應制取：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)

該反應的反應熱△H=___________kJ·mol1高溫236第35頁/共40頁作業：1、在100g碳不完全燃燒所得的氣體中，CO占

1/3體積，CO2占2/3體積，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-110.35kJ·mol1CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-282.57kJ·mol1與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是多少？第36頁/共40頁2、已知下面熱化學方程式：

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.36kJ·mol1

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ·mol1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kkJ·mol1常溫下取體積比為4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標準狀況下)，在101kPa下經完全燃燒后恢復至常溫，求放出的熱量。第37頁/共40頁3、已知兩個熱化學方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H1=-571.5kJ·mol1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H2=-222