高中化学 第1章 第1节 第1课时 反应热与焓变课件 鲁科版选修4.ppt

第1节化学反应的热效应 第1课时反应热与焓变 晨背关键语句 理解教材新知 应用创新演练 把握热点考向 考向一 考向二 第一部分第1章化学反应与能量转化 知识点二 知识点一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 考向三 1 在一定温度下化学反应所释放或吸收的热量 叫反应热 通常用q表示 任何化学反应都有反应热 2 反应热可以用量热计测量 q c t2 t1 3 焓是用来描述物质所具有的能量的物理量 是物质固有的性质 常用焓变来描述化学反应的反应热 4 等压条件下的化学反应 能量的变化全部转化为热能时 qp h h 反应产物 h 反应物 h 0为吸热反应 h 0为放热反应 1 定义 当化学反应在一定的下进行时 反应所或的热量称为该反应在此温度下的热效应 简称反应热 2 反应热的表示符号 温度 释放 吸收 吸热 用q表示 放热 3 单位 或 4 热化学 用方法和方法研究反应热的化学分支称为热化学 kj mol 1 j mol 1 实验 理论 1 物理变化中的能量变化不是反应热 如nh4no3溶于水吸热 浓h2so4的稀释放热等 2 化学反应中的能量变化通常是以热能的形式体现出来 但也不全是 也有其他的表现形式如电能 光能等 3 加热条件下进行的反应可能是吸热反应 也可能是放热反应 反应是吸热反应还是放热反应取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小 与反应条件无关 1 判断正误 正确的打 号 错误的打 号 1 化学反应旧化学键断裂时吸收能量 新化学键形成时释放能量 2 当反应放热时 q 0 3 naoh固体溶于水时放出的热量也属于反应热 4 若形成新化学键释放的能量小于断裂旧化学键所需要吸收的能量 则反应放热 答案 1 2 3 4 1 主要仪器 它是由内 外两个筒组成的 内筒是 外筒起作用 如图 2 操作将两种反应物的溶液加入内筒并使之混合 测量反应前后溶液温度的变化值 即可计算反应热 量热计 反应容器 保温 迅速 3 计算反应热的计算公式为q 式中c代表体系的 t1 t2分别表示反应前和反应后体系的 4 强酸 强碱的中和反应的离子方程式 当参加反应的n h 或n oh 相同时 中和反应的反应热是的 c t2 t1 热容 温度 h oh h2o 相同 1 酸碱溶液应当用稀溶液 且配好后要充分冷却至室温才能使用 2 要使用同一支温度计分别先后测量酸 碱及混合液的温度 测量时温度计的水银球部分要完全浸入溶液中 且稳定一段时间后再记下读数 温度计测定一种溶液后要用水冲洗干净并用滤纸擦干备用 3 操作时动作要快 尽量减少热量的散失 4 实验时亦可选用浓度 体积都不同的酸碱溶液进行中和反应的反应热的测定 但在计算时 应取二者中完全反应的一个 因为过量的酸碱并不参与中和反应 5 重复实验三次 取其平均值 以减小误差 2 下列有关叙述正确的是 a 如上图所示 测定中和反应的反应热时 大小两烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯b 若用50ml0 55mol l 1的氢氧化钠溶液 分别与50ml0 50mol l 1的盐酸和50ml0 50mol l 1的硝酸充分反应 两反应测定的反应热不相等 解析 碎泡沫塑料的作用是保温 氢氧化钠溶液稍过量 能使反应进行完全 由于参加反应的n h 和n oh 相等 测得的反应热也相等 反应热可通过前后体系温度的变化来计算 q c t2 t1 实验时需记录初始温度t1和最高温度t2 需做2 3次求平均值 答案 c c 实验时需要记录初始温度t1和最高温度t2d 做一次实验根据公式即可得出中和反应的反应热 1 焓 1 概念 用来描述物质所具有的的物理量 用符号表示 2 意义 相同量的不同物质所具有的能量 其焓2 焓变 1 定义 总焓与总焓之差 2 表达式 h 单位 能量 h 不同 不同 反应产物 反应物 h 反应产物 h 反应物 kj mol 1 3 与反应热的关系 条件下 反应中的能量变化时 焓变与化学反应的反应热相等 数学表达式为 3 h与吸热反应 放热反应的关系 等压 全部转化为热能 h qp 1 焓是状态函数 具有能量的单位 但没有确切的物理意义 体系的焓的绝对值目前还无法知道 2 物质所聚集的状态不同 所具有的能量也不同 焓 也不同 一般来说气态 液态 固态 3 反应热等于反应焓变的条件是 等压反应 反应的能量变化只转化为热能而没有转化为电能 光能等其他形式的能 但可以有体积改变 3 已知某反应的焓变小于零 下列说法正确的是 a 该反应为放热反应b 该反应为吸热反应c 反应产物的焓大于反应物的焓d 反应物的总能量小于反应产物的总能量解析 h h 反应产物 h 反应物 h 0时 为放热反应 反应产物的总焓小于反应物的总焓 反应物的总能量大于反应产物的总能量 答案 a 例1 co g 与h2o g 反应的能量变化如图所示 有关两者反应的说法正确的是 a 该反应为吸热反应b co g 和h2o g 具有的总能量大于co2 g 和h2 g 具有的总能量c 该反应不需要加热就能进行d 1molco2 g 和1molh2 g 反应生成1molco g 和1molh2o g 要放出41kj热量 解析 由能量变化可知 反应产物的总能量比反应物的总能量低 该反应为放热反应 但并不是不需要加热 当1molco2 g 和1molh2 g 反应生成1molco g 和1molh2o g 时 要吸收41kj热量 答案 b 1 反应物总能量大于反应产物总能量的反应为放热反应 其逆过程为吸热反应 与反应条件无必然的联系 2 化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成 断键吸收能量 成键释放能量 反应是吸热还是放热取决于二者的相对大小 q 断键吸收的能量 成键释放的能量 1 下列关于反应热的说法正确的是 通常情况下 化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化 同一化学反应在不同温度下进行 反应热的数值不同 反应热通常用q表示 反应放热时 q为负值 反应吸热时 q为正值a 只有 b 只有 c 只有 d 全部正确 解析 通常情况下 化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化 几乎所有的化学反应都伴随着热量的释放或吸收 故 正确 反应热定量描述一定温度下化学反应释放或吸收的热量 一般规定 吸热时q为正值 放热时q为负值 并且可通过实验测得 故 正确 答案 d 例2 化学上规定 中和热是在稀溶液中 酸与碱发生中和反应 生成1molh2o时放出的热量 现用50ml0 50mol l 1的盐酸与50ml0 55mol l 1的naoh溶液在如图所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 1 从实验装置上看 图中尚缺少的一种玻璃用品是 2 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 3 大烧杯上如不盖硬纸板 求得的中和热数值会 填 偏大 偏小 或 无影响 4 实验中改用60ml0 50mol l 1盐酸跟50ml0 55mol l 1naoh溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 或 不相等 所求中和热 填 相等 或 不相等 简述理由 5 用50ml0 50mol l 1naoh溶液进行上述实验 测得中和热的数值会 填 偏大 偏小 或 无影响 解析 1 本实验成功的关键是准确测量反应前后的温度 因此装置必须保温 绝热并使体系温度尽快达到一致 故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒 其作用是使反应物混合均匀并充分反应 同时 使小烧杯里溶液的温度均匀 2 3 由于本实验的准确性取决于对溶液温度的测定 为了减少实验过程中的热量损失 实验中采取了在两烧杯间填充碎泡沫塑料和在大烧杯上盖硬纸板的措施 4 改用60ml0 50 mol l 1盐酸后 参加反应 h oh 的物质的量与上述实验中不一样 所放出的热量也不相等 由中和热概念可知 中和热是以生成1mol水为标准的 而与酸碱的用量无关 5 实验操作中一般采用一种物质过量 但如果恰好完全反应 也可以 对测量结果无影响 答案 1 环形玻璃搅拌棒 2 减少实验过程中的热量损失 3 偏小 4 不相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molh2o所放出的热量 与酸碱的用量无关 5 无影响 在中和反应反应热测定的实验中有两个关键 一是 隔热关 尽可能减少实验过程中热量的损失 二是 准确关 配制的盐酸和naoh溶液的浓度要准确 量取溶液的体积要准确 反应前的温度和反应后的最高温度的读数要准确 提示 1 不可以 实验用环形玻璃搅拌棒是为了防止热量的传递 尽量减少热量散失 铜是热的良导体 若用铜丝作搅拌棒 会有热量散失 增大实验误差 2 影响 因为加入的盐酸会与na2co3反应 从而改变反应放出的热量而影响中和热的测定 1 在实验过程中 某同学没有 找到缺少的那一件物品 就用细铜丝自己做了一个 你认为可以吗 阐明你的观点 2 若实验所用naoh溶液因吸收少量 co2而变质 则该naoh是否影响 中和热的测定 1 a b c分别代表什么意义 a b c 2 该反应是放热反应还是吸热反应 h大于零还是小于零 3 若已知2h2 g o2 g 2h2o g h1 q1 2h2 g o2 g 2h2o l h2 q2 则 h1 h2 q1 q2 填 或 2 由图可知 该反应中反应物总能量大于生成物总能量 所以该反应为放热反应 h h2 答案 1 旧键断裂吸收的能量新键生成放出的能量反应热 2 放热反应小于零 3 1 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 h 反应物的化学键断裂时吸收的能量总和 生成物的化学键形成时放出的能量总和 2 放热反应的q或 h小于零 放出的热量越多 q或 h越小 2 下