反应热和焓变资料讲解.ppt

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1、反应热和焓变知识回顾知识回顾 一个化学反应过程中，除了生成了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？新物质外，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化学反应中能量变化的原因化学反应中能量变化的原因旧

2、键断裂旧键断裂 吸收能量吸收能量新键形成新键形成 放出能量放出能量=679kJ/mol862 kJ/mol所以：从微观角度，一个化学反应是放所以：从微观角度，一个化学反应是放热还是吸热取决于热还是吸热取决于取决于所有取决于所有断键吸收的总能量断键吸收的总能量与所有与所有形成新键放出的总能量形成新键放出的总能量的相对大小的相对大小一、反应热一、反应热 焓变焓变1.反应热反应热 在化学反应过程中所释放或吸收的热量，在化学反应过程中所释放或吸收的热量，通常叫做反应热。通常叫做反应热。符号符号：H，单位：单位：kJ/mol或或kJmol-1生成物与反应物的焓值差。生成物与反应物的焓值差。恒压条件下，化

3、学反应的反应热等于焓变。恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变。2.焓焓 变变放热反应：放热反应：吸热反应：吸热反应：H0 或或 H为为“”H0 或或H为为“”放热放热反应物反应物生成物生成物能能量量反应过程反应过程HH0 0吸热吸热反应物反应物生成物生成物能能量量反应过程反应过程HH0 0注意吸放热与正负的关系注意吸放热与正负的关系H =E 反应物反应物 E 生成物生成物石墨、金刚石哪个能量低？石墨、金刚石哪个能量低？C(石墨石墨 s)C(金刚石金刚石 s)H=+1.9 kJ/mol 活学活用活学活用 判断物质的能量判断物质的能量一般一般:能量越低，物质越稳定能量越低，物质越稳定HE(断键吸收

4、总能量断键吸收总能量)E(成键放出总能量成键放出总能量)3.反应热反应热(H)(H)和键能的关系和键能的关系H436kJ/mol243kJ/mol 431kJ/mol2183kJ/molH2+Cl2=2HClE(断断 吸吸 总总)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，HH为为“+”，Q0 Q0 H 0H 0 Q0：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

5、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与生成物分子形成新化学键时释放的能量子形成新化学键时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：HH 0 0 则为吸热反应则为吸热反应 H H为为“+”，Q0 Q0 H H 0 Q0：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 1 mol 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小小 结结从从焓变焓变角度看：角

6、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“”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

7、程式不仅表示物质变化热化学方程式不仅表示物质变化,还表还表示了能量变化，以及反应热与参加反示了能量变化，以及反应热与参加反应物质的应物质的“量量”的关系。的关系。H2(g)+I2(g)=2HI(g)200101kPaH=14.9 kJ/mol2H2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H H=571.6 KJ/mol571.6 KJ/molH H2 2（g)+g)+O 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请观察下列表示氢气在氧气中燃烧生成水的反应热效

8、应的化学方程式，分生成水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。析其在书写上与化学方程式有何不同。问题三：问题三：1 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 101kPa 25 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

9、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。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6 kJ/mol据此，你能得到什么结论？据此，你能得到什么结论？H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=285.8 kJ/mol（1 1）反应热与物质前的计量数

10、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）同一化学反应，热化学方程式中同一物质的化学计量数和一物质的化学计量数和H H成正比成正比 在热化学方程式中，物质的后面为什么要在热化学方程式中，物质的后面为什么要标明该物质的聚集状态呢？标明该物质的聚集状态呢？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：反

11、应放出或吸收的热量的多少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，不注明的即指与外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。因因为为物物质质的聚的聚集状集状态态不同所含的能量也不同。不同所含的能量也不同。固固态态 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）要注明温度和压压强强:2 2）反）反应应物和生成物要注明聚集状物和生成物要注明聚集状态态: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)H=+44KJ/molO(g)H=+44KJ/mol 3）热热化

12、学方程式中各物化学方程式中各物质质前的前的化学化学计计量数表示量数表示物物质质的量的量不表示分子数不表示分子数,因而必要因而必要时时可用可用简单简单分数。分数。一般一般出现分数时是以某一反应物或生成物为出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其时其它物质才出现的。它物质才出现的。4）热化学方程式中的热化学方程式中的HH的的“”与与“”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例例 题题1、当、当1mol气态气态H2与与1m

13、ol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写出下列反应的热化学方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；课堂练习课堂练习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

14、学热量，写出硫燃烧的热化学方程式。方程式。4、4g CO在氧气中燃烧生成在氧气中燃烧生成CO2，放出放出 9.6kJ热量，写出热量，写出CO燃烧的热燃烧的热化学方程式。化学方程式。思考思考1、在同温、同压下，比较下列反应在同温、同压下，比较下列反应放出热量放出热量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的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量放出一定热量

15、Q2Q1 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、在同温、同压下，比较下列反应放出热量放出热量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由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成气态，在氧化燃烧生成SO2。其放出热量。其放出热量的总和小于由气态的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热直接燃烧所放出的热量，量，Q1Q2 H1=-Q1 kJ/mol H2=-Q2 kJ/mol 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、在同温、同压下，比

16、较下列反应放出热量出热量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是气是气体燃料，和体燃料，和O2反应生成反应生成CO2，又释放热量，又释放热量Q3，两次释放热量的总和，两次释放热量的总和Q1+Q3，等于固态，等于固态C氧氧化为气态化为气态CO2释放的热量释放的热量Q2，Q2Q1 H1=-Q1 kJ/mol H2=-Q2 kJ/mol 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，放的热量也应是前式的一半，Q2

17、Q1思考思考4、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 H1=-Q1 kJ/mol H2=-Q2 kJ/mol 1 1、已已知知在在2525，101kpa101kpa下下1gC1gC8 8H H1818(辛辛烷烷)燃燃烧烧生生成成COCO2 2和和液液态态H H2 2O O时时放放出出48.40kJ48.40kJ热热量量，表表示示上上述述反反应的热化学方程式正确的是应的热化学方程式正确的是()()(A)C(A)C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2

18、O(g)O(g)H=-48.40 H=-48.40 kJmolkJmol-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 H=-5518 kJmolkJmol-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 H=+5518 kJmolkJmol-1-1(D)C(D)C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)

19、=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1)O(1)H=-48.40 kJmol H=-48.40 kJmol-1-1B典型试题典型试题2、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：程式为：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比为（）(A)1:3 (B)3:1 (C)1:4 (D)1

20、:12H2(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 (571.6/2)(x)+2220y=3847 V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1 x=3.75 moly=1.25 m

21、ol 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固体固体溶解时放热；溶解时放热；酸和碱反应酸和碱反应 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/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=57.3KJ/mol KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+

22、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/mol4.（1）强酸、强碱的稀溶液：）强酸、强碱的稀溶液：H+(aq)+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）有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一般低于一般低于57.3 kJ/m

23、ol，因为电离吸热，因为电离吸热。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中和反应反应热的测定原理和方法原理和方法。实验用品 大烧杯（大烧杯（500 mL500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（100 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（中心有两个或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、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溶液溶液实验步骤：实验步骤：P

24、4-5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？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，你有何填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？更好的建议？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？答案：答案：1.1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从两杯口相平，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而减少热量损失；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。保温隔热、减少

25、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）若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。会使实验结果更准确。2、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若、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不冲洗，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；冲洗后的溶液不使热量散失，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，而导致实验结果误差。加，而导致实验结果误差。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

26、的中和热 实验原理实验原理:Q=mc t 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:混合液的比热容混合液的比热容 常用常用4.18J(g)t:反应反应前后的温度差前后的温度差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 57.3 kJ/molkJ/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、的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL50 mL或小于或小于

27、50 50 mLmL都会造成误差）都会造成误差）2.2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3.3.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隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。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。温度，致使热量损失而引起误差。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

28、的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？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）？实验结果的二倍（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。离时要吸热，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

29、应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多时放出的热量，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少无关，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（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。者结果相同）。练习练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少

30、的一种玻璃用品是）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填（填“偏大偏大”“偏小偏小”“无影响无影响”）。）。（4）实验中改用）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填（填“相等相等”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （填（填“相等相等”“不不相等相等”），简述理由：），简述理由：。（5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会测得的中和热的数值会 ；用；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填（均填“偏大偏大”“偏小偏小”“无影响无影响”）环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中减少实验过程中的热量损失的热量损失偏小不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所所放出的能量，与酸碱的用量无关放出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小偏小偏小