反应热和焓变.ppt

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1、关于反应热和焓变现在学习的是第1页，共47页知识回顾知识回顾 一个化学反应过程中，除了生成了新一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还伴随什么变化？物质外，还伴随什么变化？能量变化：能量变化：热能热能电能电能光能光能化学反应化学反应放热反应放热反应吸热反应吸热反应燃料的燃烧燃料的燃烧 中和反应中和反应金属与酸反应金属与酸反应 大多数化合反应大多数化合反应C+COC+CO2 , 2 , H H2 2+CuO C+H+CuO C+H2 2O OBa(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O+NHO+NH4 4ClClCaCOCaCO3 3高温分解高温分解大多数分解反应大多数分解反应现在学习的是第

2、2页，共47页 为什么有的化学反应会放出热量有的需要为什么有的化学反应会放出热量有的需要吸收热量呢？吸收热量呢？ 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于能量还是放出能量，决定于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。从宏观角度从宏观角度问题一：问题一：现在学习的是第3页，共47页生成物生成物反应物反应物能能量量图图1 1吸收吸收热量热量放出放出热量热量反应过程中能量变化曲线图：反应过程中能量变化曲线图：生成物生成物图图2 2反应物反应物能能量量（2 2）若）若E E反反 E E生生，放出能量

3、放出能量放热反应放热反应（1 1）若）若E E反反 E(成成 放放 总总 ) H0 吸热反应吸热反应E(断断 吸吸 总总 ) E(成成 放放 总总 ) H E E( (生成物生成物) ) 放热反应放热反应E E( (反应物反应物) ) E 0 0，则为吸热反应，则为吸热反应，H H为为“+ +”， Q0Q0 H 0H 0Q0：H=EH=E1 1 E E2 2 0 0为吸热反应为吸热反应 E E1 1不能通过实验测得，不能通过实验测得，没有实际的计算意义没有实际的计算意义：反应物分子断键时吸收的总能量：反应物分子断键时吸收的总能量反反与生成物分子形成与生成物分子形成新化学键时释放的能量新化学键时

4、释放的能量生生的相对大小的相对大小 H= H= 反反 生生若：若： H H 0 0 则为吸热反应则为吸热反应 H H为为“+ +” ， Q0Q0 H H 0Q0：通过实验直接测得：通过实验直接测得掌握中和热的测定掌握中和热的测定阅读阅读P3P3资料资料体系与环境体系与环境键能键能: :破坏破坏1 mol 1 mol 共价键共价键吸收的能量吸收的能量或或形成形成1 mol 1 mol 共价键放出的能量共价键放出的能量键能恒键能恒取正值取正值现在学习的是第16页，共47页小小 结结从从焓变焓变角度看：角度看：H生成物的焓反应物的焓生成物的焓反应物的焓从从能量能量角度看：角度看：H生成物能量反应物能

5、量生成物能量反应物能量从从键能键能角度看：角度看：H反应物总键能生成物总键能反应物总键能生成物总键能放热反应：放热反应：吸热反应：吸热反应：H0或或 H为为“”H0 或或H为为“”现在学习的是第17页，共47页第第 一一 节节 第第2课时课时 热化学方程式热化学方程式现在学习的是第18页，共47页能够表示化学反应热效应的化学方程式能够表示化学反应热效应的化学方程式 (阅读阅读P3-4)二、热化学方程式二、热化学方程式能表示参加反应能表示参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的的关关系系的化学方程式。的化学方程式。1、定义：、定义：2、含义：、含义：热化学方程式不仅表示物质变化热化学方程式不仅

6、表示物质变化,还表示了还表示了能量变化，以及反应热与参加反应物质的能量变化，以及反应热与参加反应物质的“量量”的关系。的关系。H2(g) + I2 (g) = 2HI(g)200101kPaH = 14.9 kJ/mol现在学习的是第19页，共47页2H2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H H= =571.6 KJ/mol571.6 KJ/mol21H H2 2（g)+ Og)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H H= =285.8 KJ/mol285.8 KJ/mol 请观察下列表示氢气在氧气中燃烧生成水请观察下列表示氢气

7、在氧气中燃烧生成水的反应热效应的化学方程式，分析其在书写上的反应热效应的化学方程式，分析其在书写上与化学方程式有何不同。与化学方程式有何不同。问题三：问题三：现在学习的是第20页，共47页 1 1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分个部分. . 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。 2 2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于对于 25 101kPa25 101kPa时进行的反应可不注明。时进行的反应可不注明。 普通化学方程式不需注明温度和压强。普通化学方程式不需

8、注明温度和压强。 3 3、热化学方程式需注明各物质的状态。、热化学方程式需注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态。普通化学方程式不需注明物质的状态。 4 4、热化学方程式中化学计量数可为整数或分、热化学方程式中化学计量数可为整数或分数。数。 普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数只能为整数，不能为分数。现在学习的是第21页，共47页2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol据此，你能得到什么结论？据此，你能得到什么

9、结论？21H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol（1 1）反应热与物质前的计量数有关）反应热与物质前的计量数有关（2 2）同一化学反应，热化学方程式中同一）同一化学反应，热化学方程式中同一物质的化学计量数和物质的化学计量数和H H成正比成正比现在学习的是第22页，共47页 在热化学方程式中，物质的后面为什么要标明该在热化学方程式中，物质的后面为什么要标明该物质的聚集状态呢？物质的聚集状态呢？2H2（g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol2H2（g)+O2(g)=2H2O(g) H=483.6 kJ/mol 据此，你能得到什么结论？据此，你能

10、得到什么结论？反应热与反应物及生物物的状态有关反应热与反应物及生物物的状态有关反应热还与温度、压强有关反应热还与温度、压强有关问题四：问题四：现在学习的是第23页，共47页 反应放出或吸收的热量的多少与外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，不注明的即指界的温度和压强有关，需要注明，不注明的即指101kPa和和25时的数据。时的数据。 因为物质的聚集状因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。态不同所含的能量也不同。 固态固态 液态液态吸热吸热气态气态吸热吸热吸热吸热1 1）要注明温度和压强）要注明温度和压强: :2 2）反应物和生成物要注明聚集状态）反应物和生成物要注明聚

11、集状态: :3 .书写热化学方程式应注意以下几点书写热化学方程式应注意以下几点 H H2 2O(l)HO(l)H2 2O(g) O(g) H=+44KJ/molH=+44KJ/mol 现在学习的是第24页，共47页 3）热化学方程式中各物质前的热化学方程式中各物质前的化学计量数表示化学计量数表示物质物质的量的量不表示分子数不表示分子数,因而必要时可用简单分数。因而必要时可用简单分数。一般出现分一般出现分数时是以某一反应物或生成物为数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出时其它物质才出现的。现的。 现在学习的是第25页，共47页4）热化学方程式中的热化学方程式中的H H的的“”与与

12、“”一定要注明，一定要注明，“”代表吸热，代表吸热，“”代表放热。代表放热。 C(石墨石墨 s ) C(金刚石金刚石 s ) H = +700 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) H =-184.6KJ/mol现在学习的是第26页，共47页例例 题题1、当、当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应反应生成生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6KJ的热的热量，请写出该反应的热化学方程式。量，请写出该反应的热化学方程式。 H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) H =-184.6KJ/mol现在学习的是第27页，共47页写出下列反应的热化学方

13、程式写出下列反应的热化学方程式1、1molN2(g)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成NO (g)，需吸收需吸收68kJ的热量；的热量；2、2molCu(s)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成CuO(s)，放出，放出314kJ热量；热量；现在学习的是第28页，共47页3、 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方热量，写出硫燃烧的热化学方程式。程式。4、 4g CO在氧气中燃烧生成在氧气中燃烧生成CO2，放，放出出 9. 6kJ热量，写出热量，写出CO燃烧的热化学燃烧的热化学方程式。方程式。现在学习的是第29页，共47页思考思考1、

14、在同温、同压下，比较下列反应放在同温、同压下，比较下列反应放出热量出热量Q1、Q2的大小的大小 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1= -Q1 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2= -Q2 kJ/mol 数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量一定热量Q2Q1现在学习的是第30页，共47页 S(g)+O2(g)=SO2(g) S(S)+O2(g)=SO2(g)思考思考、在同温、同压下，比较下列反应放、在同温、同压下，比较下列反应放出

15、热量出热量Q1、Q2的大小的大小两式数量相同，两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成态，在氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总。其放出热量的总和小于由气态和小于由气态S直接燃烧所放出的热量，直接燃烧所放出的热量，Q1Q2H1= -Q1 kJ/mol H2= -Q2 kJ/mol 现在学习的是第31页，共47页C(S)+1/2O2(g)=CO(g)C(S)+O2(g)=CO2(g)思考思考、在同温、同压下，比较下列反应放出热、在同温、同压下，比较下列反应放出热量量Q1、Q2的大小的大小固态固态C氧化为氧化为CO，释放出热量，释放出热量Q1，CO是气体燃料是气

16、体燃料，和，和O2反应生成反应生成CO2，又释放热量，又释放热量Q3，两次释放热，两次释放热量的总和量的总和Q1+Q3，等于固态，等于固态C氧化为气态氧化为气态CO2释放释放的热量的热量Q2，Q2Q1H1= -Q1 kJ/mol H2= -Q2 kJ/mol 现在学习的是第32页，共47页 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，热量也应是前式的一半，Q2Q1思考思考4、在同温、同压下，比较下列反应放出热、在同温、同压下，比较下列反应放

17、出热量量Q1、Q2的大小的大小H1= -Q1 kJ/mol H2= -Q2 kJ/mol 现在学习的是第33页，共47页1 1、已知在、已知在2525，101kpa101kpa下下1gC1gC8 8H H1818( (辛烷辛烷) )燃烧生成燃烧生成COCO2 2和液态和液态H H2 2O O时放出时放出48.40kJ48.40kJ热量，表示上述反应的热化热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是学方程式正确的是 ( )( )(A)C(A)C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(g) O(g) H=-48.

18、40 kJmol H=-48.40 kJmol-1-1(B)C(B)C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1) O(1) H=-5518 kJmol H=-5518 kJmol-1-1(C)C(C)C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1) O(1) H=+5518 kJmol H=+5518 kJmol-1-1(D)C(D)C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)

19、=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1) O(1) H=-48.40 kJmol H=-48.40 kJmol-1-1B现在学习的是第34页，共47页2、 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：为：2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molC3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l ) H=- 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为（，则氢气和甲烷的体积

20、比为（ ） (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1现在学习的是第35页，共47页2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molC3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l ) H=- 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则，则氢气和甲烷的体积比为氢气和甲烷的体积比为解解 ：设：设H2、C3H8的物质的量分别为的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 x + y = 5 (57

21、1.6/2)(x) + 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol现在学习的是第36页，共47页 实践活动实践活动 中和反应中和反应 反应热的测定反应热的测定现在学习的是第37页，共47页1.定义：定义：在在稀稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l),这时的这时的反应热反应热叫做中和热。叫做中和热。3. 注意注意 必须是必须是稀稀溶液溶液,如浓硫酸稀释或如浓硫酸稀释或NaOH固体溶解固体溶解时放热；时放热； 酸酸和碱反应和碱反应

22、 标准标准:生成生成1molH2O(l)放出的热量放出的热量.三、中和热三、中和热2. 单位单位: KJ/mol现在学习的是第38页，共47页NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l); H=57.3KJ/mol KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l); H=57.3KJ/molBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l); H=114.6KJ/molH (aq) + OH (aq)=H2O(l); H=57.3KJ/mol现在学习的是第39页，共47页4.（1）强酸、强碱的稀溶液：）强酸、强碱的稀溶液： H+(a

23、q)+OH- (aq)=H2O(l); H=-57.3 kJ/mol （3）若反应过程中有其他物质生成（沉淀、）若反应过程中有其他物质生成（沉淀、 难电离物质等），这部分反应热不属于中和热难电离物质等），这部分反应热不属于中和热（2）有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一般低）有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一般低于于57.3 kJ/mol，因为电离吸热，因为电离吸热。现在学习的是第40页，共47页实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热学习重点学习重点 中和反应反应热的测定原中和反应反应热的测定原理和方法理和方法。实验用品 大烧杯（大烧杯（500 mL500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（10

24、0 mL100 mL） 温度计、量筒（温度计、量筒（50 mL50 mL）两个、泡沫塑料）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOH NaOH溶液溶液现在学习的是第41页，共47页实验步骤：实验步骤：P4-5并回答问题并回答问题中和热的测定中和热的测定1.大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的碎纸条的作用是什么？

25、对此装置，你有何更好的建议？建议？2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 现在学习的是第42页，共47页答案：答案：1.1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。准确。2、因为该温度计

26、还要用来测碱液的温度，若不冲洗、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。误差。现在学习的是第43页，共47页实验中实验数据怎样处理？实验中实验数据怎样处理？怎样计算本实验的中和热怎样计算本实验的中和热 实验原理实验原理: Q=mct Q : 中和反应放出的热量中和反应放出的热量 m: 反应混合液的质量反应混合液的质量 c: 混合

27、液的比热容混合液的比热容 常用常用4.18J (g) t: 反应前后的温度差反应前后的温度差现在学习的是第44页，共47页议一议议一议你所测得的数据是否为你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。，若不是，分析产生误差的原因。可能的原因有：可能的原因有：1.1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL50 mL的酸、碱的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于进行计算，若实际量取时，多于50 mL50 mL或小于或小于50 mL50 mL都会造都会造成误差）成误差）2.2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3

28、.3.实验过程中有液体洒在外面。实验过程中有液体洒在外面。4.4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.5.隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。6.6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。致使热量损失而引起误差。 现在学习的是第45页，共47页讨论下列问题讨论下列问题 1.本实验中若把本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会

29、有所变化？为什么？醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所测溶液，所测中和热中和热的数值是否约为本实验结果的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？的二倍（假定各步操作没有失误）？答案：答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。吸热，故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。现在学习的是第46页，共47页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第47页，共47页