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文檔簡介

化學反應中熱效應第1頁一、反應熱和焓變1、反應熱:

符號:△H

單位:kJ·mol-1在恒溫、恒壓條件下,化學反應過程中所吸收或釋放熱量稱為反應焓變。化學反應過程中,所放出或吸收熱量叫做化學反應反應熱。2、焓變:當?H為“-”(?H<0)時,為放熱反應;當?H為“+”(?H>0)時,為吸熱反應.要求(要記住哦!):第2頁3、常見放熱反應和吸熱反應⑴常見放熱反應①活潑金屬與水或酸反應。如

2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑②酸堿中和反應。如2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O③燃燒反應。如C、CO、C2H5OH等燃燒④多數(shù)化合反應。如CaO+H2O=Ca(OH)2,

SO3+H2O=H2SO4第3頁⑵

常見吸熱反應②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O③C(s)+H2O(g)CO+H2④CO2+C2CO①多數(shù)分解反應,如CaCO3

CaO+CO2↑高溫2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=

BaCl2+2NH3↑+10H2O高溫③C(s)+H2O(g)CO+H2④CO2+C2CO高溫⑤鹽類水解工業(yè)生產水煤氣第4頁2、以下改變中,屬于吸熱反應是()

A.氮氣與氫氣合成氨

B.酸堿中和

C.二氧化硫與氧氣反應生成三氧化硫

D.焦炭與高溫水蒸氣反應D請你接招:1、以下改變中,屬于放熱反應是()

A.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應

B.點燃鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒

C.灼熱碳與二氧化碳反應

D.堿式碳酸銅受熱分解B第5頁

為何有反應會放出熱量有需要吸收熱量呢?宏觀上決定于反應物總能量與生成物總能量相對大小。問題探究一第6頁吸熱反應生成物反應物能量吸收熱量放出熱量反應過程中能量改變曲線圖:生成物反應物能量放熱反應ΔH=生成物總能量-反應物總能量ΔH<0或

ΔH為“-”ΔH>0或ΔH為“+”△H<0△H>0第7頁反應物能量之和

Q反生成物能量之和Q生(1)若Q反>Q生,(2)若Q反<Q生,放熱反應吸熱反應規(guī)律總結:ΔH<0或

ΔH為“-”ΔH>0或ΔH為“+”ΔH=Q生-Q反第8頁問題探究二:從本質上(微觀)分析化學反應為何伴隨能量改變?化學反應本質是什么?化學鍵斷裂和形成舊鍵斷裂需要

能量,新鍵形成會

能量。放出吸收結論:一個化學反應是放熱還是吸熱取決于全部舊鍵斷裂吸收總能量與全部形成新鍵形成放出總能量相對大小第9頁1molH2分子中化學鍵斷裂時需吸收436.4kJ能量1molCl2分子中化學鍵斷裂時需吸收242.7kJ能量2molHCl分子中化學鍵形成時要釋放431.8kJ/mol×2=863.6kJ能量共放出863.6-679.1=184.5kJH2+Cl2=2HCl點燃共吸熱242.7+436.4=679.1kJ第10頁反應物鍵能之和

E反生成物鍵能之和

E生(2)若E反>E生,(1)若E反<E生,放熱反應吸熱反應規(guī)律總結:ΔH<0或

ΔH為“-”ΔH>0或ΔH為“+”ΔH=E反-E生第11頁歸納小結:化學反應中為何會有能量改變?宏觀:反應物和生成物所含有能量不一樣.微觀:舊化學鍵斷裂時所吸收能量與新化學鍵形成時所放出能量不一樣.ΔH=Q生-Q反ΔH=E反-E生第12頁

以下改變中,屬于吸熱反應是()

A.反應物總能量大于生成物總能量反應

B.酸堿中和

C.反應物總鍵能小于生成物總鍵能

D.ΔH>0反應D請你接招:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.5kJ/mol=第13頁二、熱化學方程式:

1、概念:能夠表示反應熱(焓變)化學方程式叫做熱化學方程式。2、書寫熱化學方程式應注意以下幾點⑴要注明溫度和壓強:反應放出或吸收熱量多少與外界溫度和壓強相關,需要注明,不注明指101kPa和25℃時數(shù)據(jù)。第14頁

因為物質聚集狀態(tài)不一樣所含能量也不一樣。固態(tài)液態(tài)吸熱氣態(tài)吸熱吸熱⑵反應物和生成物要注明聚集狀態(tài):

H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8KJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8KJ/molH2O(l)=H2O(g);△H=+44KJ/mol

氣態(tài)(g)、液態(tài)(l)、固態(tài)(s)、溶液(aq)第15頁⑶

熱化學方程式中各物質前化學計量數(shù)表示物質量不表示分子數(shù),所以能夠是整數(shù)也能夠分數(shù)。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-184.6KJ/mol

H2(g)+Cl2(g)=HCl(g);△H=-92.3KJ/mol

反應熱與參加反應物質物質量相關。同一化學反應中,熱化學方程式中物質化學計量數(shù)不一樣,△H數(shù)值也不一樣。化學計量數(shù)與△H數(shù)值成正比。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol第16頁⑹

△H表示:熱化學方程式中△H“+”與“-”一定要注明,“+”代表吸熱,

“-”代表放熱⑸

可逆反應中ΔH數(shù)值是指該反應完全進行時數(shù)值.

⑺熱化學反應方程式中都用“

=”,不用標反應條件

不論熱化學方程式中化學計量數(shù)為多少,△H單位總是KJ/mol,“+”與“-”一直不變,但△H數(shù)值與反應式中系數(shù)成百分比當化學反應逆向進行時,數(shù)值不變,符號相反。第17頁3.書寫步驟(1)寫出化學方程式(2)注明反應物和生成物狀態(tài)(3)標明焓變△H(注意+、-和單位:kJ/mol)☆(4)要注明反應溫度和壓強【中學普通不注明,為一個大氣壓(101kPa),250C(298K)】H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-14.9kJ/mol第18頁4、熱化學方程式表示意義⑴

表示什么物質參加反應,結果生成什么物質⑵

反應物和生成物之間質量比、物質量比⑶反應物完全變成生成物后所放出或吸收熱量。質→量→能H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8KJ/mol

第19頁已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-270

kJ/mol

,以下說法正確是A.2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣放出270kJ熱量B.1mol氫氣與1mol氟氣反應生成2mol液態(tài)氟化氫放出熱量小于270kJC.在相同條件下,1mol氫氣與1mol氟氣能量總和大于2mol氟化氫氣體能量D.1個氫氣分子與1個氟氣分子反應生成2個氟化氫氣體分子放出270kJ熱量C請你接招第20頁⑷已知鍵能:N≡N946KJ/mol,

H-H

436KJ/mol,H-N391KJ/mol,寫出合成氨反應熱化學方程式。⑴

氫氣在氯氣燃燒生成1摩氯化氫氣體,放出

92.3kJ熱量1、寫出以下反應熱化學方程式(25℃,101kPa時).⑵

氫氧化鈉溶液與硫酸溶液反應生成2摩液態(tài)水,放出114.6KJ熱量⑶

1摩石墨轉化為金剛石固體需吸收1.5KJ熱量高考怎么考?有以下常見題型:第21頁A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol

例1.已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水,并放出熱量bkJ,則乙炔燃燒熱化學方程式正確是A2、正誤判斷第22頁現(xiàn)場練兵

已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。表示上述反應熱化學方程式正確是()A.C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-5518kJ·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第23頁3、相關熱化學方程式計算例2在一定條件下,CO和CH4燃燒熱化學方程式分別為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566KJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol由1摩CO和3摩CH4組成混和氣在上述條件下完全燃燒時,釋放熱量為

()A.2912KJ

B.2953KJ C.3236KJ D.3867KJB第24頁2、化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成過程。化學鍵鍵能是形成(或拆開)1mol化學鍵時釋放(或吸收)出能量。已知白磷和P4O6分子結構如圖所表示,現(xiàn)提供以下化學鍵鍵能(kJ·mol

1):P—P:198P—O:360O=O:498則反應P4(白磷)+3O2=P4O6反應熱△H為()A.-1638kJ·mol

1B.+1638kJ·mol

1

C.-126kJ·mol

1D.+126kJ·mol

1A第25頁例1.以下各組熱化學方程式中,化學反應△H

前者大于后者是①.C(s)+O2(g)===CO2(g)△H1

C(s)+O2(g)===CO(g)△H2②.S(s)+O2(g)===SO2(g)△H3

S(g)+O2(g)===SO2(g)△H4③.H2(g)+O2(g)===H2O(l)△H5

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△H6④.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H7

CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8

A.①B.④C.②③④D.①②③c4、反應熱大小比較△H為正值時,數(shù)值越大,△H越大;△H為負值時,數(shù)值越大,△H越小.第26頁三、燃燒熱和中和熱:

1、燃燒熱在250C時,101KPa時,1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定物質時放出熱量。溫馨提醒:⑴書寫燃燒熱熱化學方程式時,普通以燃燒1mol物質為標準來配平其余物質化學計量數(shù)。⑶

完全燃燒產物是穩(wěn)定物質:⑷Q放=n(可燃物

)×燃燒熱⑵燃燒熱與可燃物物質量無關。

C→CO2H2→H2O(l)NH3→N2第27頁H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol2H2(g)+

O2(g)=2H2O(l)△H2

=-571.6kJ/mol2、已知:請問:氫氣燃燒熱是多少?285.8kJ/mol1、C(S)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-195.4kJ/mol請問:碳燃燒熱為195.4kJ/mol

嗎?不是請你接招:請你接招第28頁2、中和熱在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應生成1mol

H2O時反應熱。溫馨提醒:⑶對于稀溶液中強酸與強堿反應,其中和熱基本上是相等,都約是57.3KJ/mol

要記住哦!

⑷對于強酸與弱堿,弱酸與強堿,弱酸與弱堿稀溶液反應,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ/mol

因為弱電解質電離是吸熱過程其中和熱普通低于57.3KJ/mol,⑵中和熱與酸堿物質量無關⑴書寫中和熱熱化學方程式時,普通以1molH2O為標準來配平其余物質化學計量數(shù)。第29頁以下關于熱化學反應描述中正確是A.HCl和NaOH反應中和熱為57.3kJ·mol-1,則H2SO4和Ca(OH)2反應中和熱

2×57.3kJ·mol-1B.CO(g)燃燒熱是283.0kJ·mol-1,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應

ΔH=+2×283.0kJ·mol-1C.需要加熱才能發(fā)生反應一定是吸熱反應D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出熱量是甲烷燃燒熱B請你接招第30頁D第31頁例2.強酸和強堿在稀溶液中中和熱可表示為:

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ·mol

1,又知在溶液中反應有:

CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)

△H1=-Q1kJ·mol

1

1/2H2SO4(濃)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)△H2=-Q2kJ·mol

1HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)

△H3=-Q3kJ·mol

1

則Q1、Q2、Q3關系正確是

A.Q1=Q2=Q3B.Q2>Q1>Q3

C.Q2>Q3>Q1D.Q2=Q3>Q1C△H2

<△H3

<△H1第32頁怎樣求算一個體系放出熱量呢?Q=-C(T2-T1)=-C0m(T2-T1)T—溫度C—熱容,當物質吸收熱量溫度升高時,溫度每升高

10C所吸收熱量,稱為該物質熱容,單位為

J·0C-1C0—比熱容,單位質量物質熱容,單位為

J·g-1·0C-1m

—反應體系中物質總質量試驗關鍵:準確測量質量與溫度要保溫隔熱,預防熱量散失

四、反應熱測量與計算:

第33頁簡易量熱計示意圖1、儀器:2、藥品:量熱計、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒、量筒(50ml,兩只)0.50mol/L鹽酸0.55mol/LNaOH溶液活動與探究:測定中和熱書本P6第34頁例題、50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/L

NaOH溶液在圖示裝置中進行中和反應。經過測定反應過程中所放出熱量可計算中和熱。回答以下問題:(1)從試驗裝置上看,圖中尚缺乏一個玻璃用具是

。裝置上有何要改進?(2)燒杯間填滿碎紙條作用是

。(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得中和熱數(shù)值

(填“偏大”“偏小”“無影響”)。(4)試驗中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/L

NaOH溶液進行反應,與上述試驗相比,所放出熱量

(填“相等”“不相等”),所求中和熱

(填“相等”“不相等”),簡述理由:

。(5)用相同濃度和體積氨水代替NaOH溶液進行上述試驗,測得中和熱數(shù)值會

;用50mL0.50mol/L

NaOH溶液進行上述試驗,測得中和熱數(shù)值會

。(均填“偏大”“偏小”“無影響”)環(huán)形玻璃攪拌棒保溫隔熱,降低試驗過程中熱量損失偏小不等相等

因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出能量,與酸堿用量無關偏小偏小大小燒杯口應相平第35頁五、蓋斯定律(主要哦!)⑴

內容:不論化學反應是一步完成還是分幾步完成,其反應焓變是相同。

化學反應反應熱只與反應體系始態(tài)和終態(tài)相關,而與反應路徑無關。⑵應用蓋斯定律計算焓變第36頁例1:C(s)+?O2(g)=CO(g)因為C燃燒時不可能完全生成CO,總有一部分CO2生成,所以這個反應ΔH無法直接測得,請同學們自己依據(jù)蓋斯定律設計一個方案計算該反應ΔH。已知:⑴C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol⑵CO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/molC(s)+?O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol第37頁例2:已知以下反應反應熱為⑴CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)+?O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol試計算下述反應反應熱:2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)

△H=-488.3kJ/mol第38頁1、已知:

①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+68kJ/mol

②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=-622kJ/mol火箭發(fā)射時用肼N2H4(l)作燃料,NO2作氧化劑,反應生成N2(g)和H2O(l),寫出該反應熱化學方程式。N2H4(l)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(l)△H=-622kJ/mol–(+68kJ/mol)/2=-656kJ/mol請你接招第39頁2、將焦炭轉化為水煤氣主要反應為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②H2(g)+?O2(g)=H2O(g)△H2=-242.0kJ/mol③CO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ/mol寫出制取水煤氣熱化學方程式.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol請你接招第40頁例3、已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)燃燒熱分別是-285.8

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