化学反应中的热效应(1).ppt

化学反应中的热效应,化学反应过程中,所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。,常见的放热反应：所有的燃烧反应 所有的中和反应 活泼金属与水、酸的反应 多数的化合反应 以下特殊的化合反应是吸热反应：,常见的吸热反应： 所有的电离过程 所有的水解反应 多数的分解反应,一、焓变 1、概念：在恒温、恒压下，化学反应过程中吸 收或放出的热量称为反应的焓变。 2、符号：H 单位：kJ/mol 3、规定 放热： H0 吸热: H0 Q0,一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,H=E生总能量-E反总能量 吸热反应： H0 E生总能量E反总能量 放热反应: HE生总能量,化学反应过程中为什么会有能量的变化呢?,化学反应本质上是分子中的旧键断裂形成原子, 原子间重新组合形成新键,进而形成新的分子的 过程.旧键的断裂会吸收热量,而新键的形成会放 出热量,反应是放出还是吸收能量取决于两者之 间的相对大小.,化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程中 有能量变化的本质原因。 H=E反总键能-E生总键能,第6页的问题解决,二、热化学方程式与化学方程式的差别: 1、H只用在热化学方程式中，并写在右边,4、与参加反应的物质的物质的量有关。同一化 学反应中，热化学方程式中物质的化学计量 数不同， H也不同。化学计量数加倍， H也要加倍。,3、热化学方程式中的化学计量数可以是整数， 也可以是分数。,2、热化学方程式中必须注明物质的聚集状态 气态（g）、液态（l）、固态（s）,5、书写热化学方程式时应注明反应的温度 和压强。如果不注明温度和压强，则表 示是在250C、101KPa条件下的反应热。,第3页的交流与讨论,反应热的测量与计算,获得化学反应热的主要途径: 1、实验直接测定 2、间接计算获得 （1）根据盖斯定律计算 （2）根据公式H=E反总键能-E生总键能 计算,根据第3页中的“活动与探究”思考： 1、测定反应热时，量热计直接测定的数据是 焓变吗？如果不是直接测定的是什么？ 2、实验中的反应原理是什么？ 3、要获得比较精确的数据，该实验应该注意 什么问题？,1、量热计直接测定的是体系的温度变化,2、HCl与NaOH反应的反应热测定原理：,1mol 1mol -akJ 0.025mol 0.025mol -bkJ,由实验可以测定出b值，然后便可换算出a,中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生 成1mol水时所放出的热量,由于电离过程是吸热的,而弱酸、弱碱都较难电离， 所以，强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱反 应生成1mol水时所放出的热量都小于57.3 kJ。,3、测定反应热时一定要采取较好的绝热措施， 动作要快，以减小实验误差。,二、盖斯定律 1、概念：一个化学反应，不论是一步完成，还是 分步完成，其总的热效应是完全相同的。,盖斯定律表明：一个化学反应的焓变仅与反应 的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应 的途径无关。,第8页例题,2、计算 （1）若一个反应的焓变H=a kJmol1，则其逆反 应的焓变H=-a kJmol1 （2）若一个化学反应方程式可由另外几个反应 的化学方程式相加减而得到，则该反应的 焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而 得到。,第8页的问题解决,强酸和强碱在稀溶液中的中和热可表示为: H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= -57.3k kJmol1， 又知道溶液中的反应有： CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-Q1kJmol1 H2SO4(浓)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) H= -Q2 kJmol1 HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3（aq）+H2O(l) H= -Q3 kJmol1， 则Q1、Q2、Q3的关系正确的是 ( ) Q1 = Q2 = Q3 B.Q2 Q1 Q3 C. Q2 Q3 Q1 D. Q2 = Q3 Q1,C,1、已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： C(石墨) + O2(g)CO2(g)；H=393.51kJ mol-1 C(金刚石) + O2(g) CO2(g)；H=395.41kJ mol-1 据此判断，下列说法中正确的是 （ ） A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时， 石墨的能量比金刚石的低 B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时， 石墨的能量比金刚石的高 C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时， 石墨的能量比金刚石的低 D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时， 石墨的能量比金刚石的高,A,1、下列说法中正确的是（ ） A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B放热的反应在常温下一定很容易发生 C反应是放热还是吸热必须看反应物和生 成物所具有的总能量的相对大小 D吸热反应在一定的条件下也能发生,C,3下列反应属于吸热反应的是 ( ) A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2 6CO2+6H2O B. CH3COOH+KOH CH3COOK+H2O C. A+B C+D； H0 D破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏 反应物全部化学键所需能量,酶,D,AC,5.分析右面的能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是 ( ) A.2A（g）+ B(g)=2C（g）；H=a（a0） B.2A（g）+ B(g)=2C（g）；H=a（a0） C.2A + B=2 C；H=a（a0） D.2C=2A +B；H=a（a0）,B,6、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJmol1）：PP：198 PO：360 O=O：498则反应P4（白磷）+3O2= P4O6 的反应热H为 （ ） A-1638 kJmol1 B+1638 kJmol1 C-126 kJmol1 D+126 kJmol1,A,能源的充分利用,1、你所了解的传统能源有哪些？新能源又有哪些？,2、能源又可以分为一次能源和二次能源。一次能源 是指直接取自自然界，没有加工转换的各种能量 和资源；二次能源是指由一次能源经过加工转换 后得到的能源。根据这种分类法，请将上面提到 的能源重新分类？,思考：在许多场合将煤块直接燃烧，这种燃烧方式 存在什么缺陷？,采用这种方式燃烧煤，煤与空气的接触面积不够， 内部煤的燃烧效率偏低，浪费了能源。另外，直接 燃烧煤会使其中的硫转化为二氧化硫，引起大气的 污染。,有哪些可以提高煤的燃烧效率的方法吗？,目前常用的方法主要有三种： （1）将煤制成蜂窝状，以增加与空气的接触面积 （2）通过一定的方法将煤转化为液体燃料（如甲醇） （3）通过一定的方法将煤转化为气体燃料（如煤气）,完成第9页的“交流与讨论”，提出你的观点。,虽然将煤转化为水煤气再燃烧与直接燃烧煤所获得 的能量是一样的，而且将煤转化为水煤气会增加消 耗。但将煤转化为水煤气至少有两个优点： 一是将固体煤转化为气体，极大地提高了燃烧效率； 二是通过转化除去了硫，避免了SO2气体的产生。,除了将煤制成蜂窝状外，日常生活中还常采用 如下措施节能： （1）在农村燃烧秸秆时，常使用鼓风机（或 风箱），通过鼓入足量的空气，使秸秆 充分燃烧 （2）在使用煤气或天然气作燃料时，常通过 调节煤气的进风口，通入足量的空气， 保证气体的充分燃烧,思考：如果在燃料燃烧时通入过量的空气，对 充分利用能源有没有影响？,通入过量的空气，会导致空气带走过多的 热量，使燃料的利用效率下降。,在生产和生活中，还需要充分利用燃料燃烧所放 出的热量，例如：火力发电厂会产生大量的余热， 电厂的附近常建有一些其他工厂（如水泥厂）用 电厂的余热进行生产。,由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源显得 十分重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下 列问题； 1、根据第9页表13计算H2、CH4及C2H2的热值 2、讨论H2作为能源有何优点，目前在利用氢能 方面主要存在什么问题？,1、H2、CH4及C2H2的热值分别为142.9kJg-1、 55.6kJg-1、50kJg-1。 说明H2作为能源具有热值高的特点。另外， 用H2作为能源还具有无污染的特点。,2、目前在应用氢能方面最重要的问题是H2的 制取。,A,已知：,236,作业： 1、在100g碳不完全燃烧所得的气体中，CO占 1/3体积，CO2占2/3体积，且 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H =-110.35 kJmol1 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H =-282.57 kJmol1 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是多少？,2、已知下面热化学方程式： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H= -890.36 kJmol1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g) H= -241.8 kJmol1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) H= -285.8k kJmol1 常温下取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L (标准状况下)，在101kPa下经完全燃烧后恢复至常温， 求放出的热量。,3、已知两个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H1 =-571.5 kJmol1 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) H2 =-2220 kJmol1 实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol完全燃烧时共 放热3847kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比为多 少？,50ml0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液在 如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程 中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，图中伤缺少的一种玻璃仪器 是 。 （2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。 。 （3）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填