化学反应中的热效应.ppt

第一单元化学反应中的热效应 1 2 1 常见的放热反应 2 常见的吸热反应 4 活泼金属与H2O或酸的反应 3 酸 碱中和反应 1 燃烧反应 2 大多数化合反应 5 铝热反应 1 大多数分解反应 4 铵盐与碱的反应 3 碳与水蒸气的反应 2 碳与二氧化碳的反应 一 常见的放热反应和吸热反应 5 电离 水解 想一想 2H2O2 2H2O O2是吸热反应还是放热反应呢 已知 O O145kJO O498KJ 2H2O2 l 2H2O l O2 g H 145 2 498 208KJ mol 发热包成份 铁粉 活性炭 水 盐 蛭石等 生活中的热效应 蛭石 无毒的硅酸盐 是一种蓬松的多孔结构 主要起到载体的作用 是铁粉有足够的空间与氧气发生充分反应 并起到一定的保温作用 原电池 铁粉 活性炭 水 盐 4 发热包成份 铁粉 铝粉 活性炭 碳酸钠 盐 生石灰等 CaO H2O Ca OH 2 H 0 5 生活中的制冷剂 液氨 33 4 氟利昂22为 40 8 液态空气为 194 4 气化时快速吸热制冷 体育比赛中运动员一旦受伤 医生会对着受伤部位喷射一种叫氯乙烷的药液 该药液会在皮肤表面迅速气化 使受伤部位表面组织骤然变冷而暂时失去痛感 这说明氯乙烷具有较低的 A 温度B 熔点C 沸点D 凝固点 C 氯乙烷的熔点 138 7沸点 12 5 6 H 88KJ mol M H 生成物总能量 反应物总能量 石墨在一定条件下转化为金刚石时 要吸收能量 下列说法正确的是 AD 吸热反应相当于存储能量放热反应相当于释放能量物质的总能量越低 越稳定 7 例1 已知 CH3CH2CH2CH3 g 6 5O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2878kJ mol l CH3 2CHCH3 g 6 5O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2869kJ mol l下列说法正确的是 A 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B 正丁烷的稳定性大于异丁烷C 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 A 10 Na2CO3 aq 与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下 下列选项正确的是 A H2CO3 aq CO2 g H2O l 为放热反应B CO32 aq H aq HCO3 aq H akJ molC HCO3 aq H aq CO2 g H2O l H c b kJ molD CO32 aq 2H aq CO2 g H2O l H a b c kJ mol C 能量 1molO2 g 1molC 金刚石 s 1molO2 g 1molC 石墨 s 1molCO g 0 5molO2 g 1molCO2 g D 重难点手册P4 例1 2 2 S s O2 g SO2 g H1S g O2 g SO2 g H2 1 2H2 g O2 g 2H2O g H12H2 g O2 g 2H2O l H2 比较下列 H的大小 3 下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量 kJ 根据上述数据回答下列问题 1 下列物质本身具有的能量最低的是 A H2B Cl2C Br2D I2 2 下列氢化物中最稳定的是 A HClB HBrC HI 3 X2 H22HX X代表Cl Br I 的反应是吸热反应还是放热反应 4 相同条件下 X2 X代表Cl Br I 分别与氢气反应 当消耗等物质的量的氢气时 放出或吸收的热量最多的是 5 若无上表中的数据 你能正确回答出问题 4 吗 你的依据是什么 答案 1 A 2 A 3 放热反应 4 Cl2 5 能元素的非金属性越强 则生成的氢化物越稳定 越易生成 放出的热量越多 键能越大越稳定 12 H 反应物总键能 生成物总键能 微观 键能 气态原子形成1mol化学键释放的最低能量 键断裂吸收能量 键形成释放能量 假象的中间物质 相态的变化 气态变成液态释放能量 例4 硅在燃烧时会释放出大量热能 因此曾被考虑用作固体燃料 已知 各化学键的键能数据如下表所示 工业上高纯硅可通过下列反应制取 SiCl4 g 2H2 g 高温Si s 4HCl g 该反应的反应热 H kJ mol 1 236 15 16 H 生成物的总能量 反应物的总能量 反应热产生的原因 宏观 放热反应 总能量高吸热反应 总能量高 反应物的 生应物的 吸热反应 放热反应的判断方法 反应物总能量与生成物总能量的相对大小 旧化学键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量的相对大小 根据常见反应的类型 18 反应热 化学反应过程中 当反应物和生成物具有相同温度时 所吸收或放出的热量 焓变 在恒温 恒压条件下 化学反应过程中吸收或释放的热量 即 化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差 符号是 H 单位是kJ mol 1 二 焓变 两者的关系 1千卡 kcal 4 1858518千焦 kJ 20 在101kPa的压强下 1mol物质完全燃烧的反应热 单位kJ mol 1 四 标准燃烧热 三 热值 在101kPa下 1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值 单位kJ g 1 生成稳定产物 N N2 g C CO2 g H H2O l S SO2 g X HX g 例 1 已知0 2mol辛烷完全燃烧放出热量1103 6kJ 请写出表示辛烷标准燃烧热的热化学方程式 2 甲醇的热值为22 68kJ g 请写出表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式 CH3OH l 1 5O2 g CO2 g 2H2O l H 725 76kJ mol 1 C8H18 l 12 5O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1 例 将0 3mol的气态燃料乙硼烷 B2H6 在氧气中燃烧 生成固态三氧化二硼和液态水 放出649 5kJ热量 该反应的热化学方程式为 又已知 H2O l H2O g H 44 0kJ mol 1 则11 2L 标况 乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量是kJ B2H6 g 3O2 g B2O3 s 3H2O l H 2165kJ mol 1 1016 5 热化学方程式的书写方法及要求 1 遵循一般化学方程式的书写规则 指明反应时的温度和压强 25 101kPa可不注明 在右端注明热量的变化 吸热反应 H 0 放热反应 H 0 2 要注明反应物和生成物的聚集状态 不写反应条件 不标 和 3 化学计量数只表示物质的量 因此可以是整数 也可以是分数 4 化学计量数改变 H要相应改变 逆反应的 H数值与正反应的数值相等 符号相反 五 热化学方程式 反应热的影响因素 温度 压强 反应物和生成物的状态 反应物的量等 热化学方程式的意义 200 101kPa下 1molH2 g 与1molI2 g 反应生成2molHI g 放出的热量是14 9kJ 1 以H2和I2的反应为例 2 对可逆反应的 H的理解 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 1 500 30MPa下 3molH2 g 与1molN2 g 完全反应生成2molNH3 g 放出的热量是 38 6kJ 问 实际该反应的放热量能否达到38 6kJ 练 一定条件下 在密闭容器内 SO2氧化成SO3的热化学方程式为 2SO2 g O2 g 2SO3 g H akJ mol 1在相同条件下 要想得到2akJ热量 加入各物质的物质的量可以是 A 4molSO2和2molO2B 5molSO2和3molO2C 4molSO2和4molO2D 2molSO2 1molO2和2molSO3 B 例 根据以下两个反应 C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 1CO g O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol 1计算出C s O2 g CO g 的反应热 H 1 内容 化学反应不管是一步完成还是分几步完成 其反应热是相等的 2 理解 H仅与起始状态和最终状态有关 而与反应的途径无关 如右图可得 H 3 对于那些进行很慢和难以测量的反应 可通过盖斯定律计算出该反应的反应热 六 盖斯定律 H1 H2 H3 H4 例 根据以下两个反应 C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 1CO g O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol 1根据盖斯定律 设计合理的途径 计算出C s O2 g CO g 的反应热 H H1 H H2 H H1 H2 393 5kJ mol 1 283 0kJ mol 1 110 5kJ mol 1 盖斯定律的应用 热化学方程式 加合法 1 2 C s O2 g CO g H 110 5kJ mol 1 1 C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol 1 2 CO g O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol 1求C s O2 g CO g 的反应热 H 根据上图求MgF2 s Br2 l MgBr2 s F2 g 的 H MgF2 s Br2 l MgBr2 s F2 g H 600kJ mol 1 1 已知下列反应的热化学方程式 6C s 5H2 g 3N2 g 9O2 g 2C3H5 ONO2 3 l H12H2 g O2 g 2H2O g H2C s O2 g CO2 g H3则反应4C3H5 ONO2 3 l 12CO2 g 10H2O g O2 g 6N2 g 的 H为 A 12 H3 5 H2 2 H1B 2 H1 5 H2 12 H3C 12 H3 5 H2 2 H1D H1 5 H2 12 H3 A 2 已知下列热化学反应方程式 Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g H 26 7kJ mol 1 2Fe3O4 s CO2 g 3Fe2O3 s CO g H 50 75kJ mol 1则反应Fe s CO2 g FeO s CO g 的焓变为 A 7 28kJ mol 1B 7 28kJ mol 1C 43 65kJ mol 1D 43 68kJ mol 1 B 先确定待求的反应方程式 加合 法 运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式 找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置 根据待求方程式中各物质的化学计量数和位置对已知方程式进行处理 得到变形后的新方程式 将新得到的方程式进行加减 反应热也需要相应加减 写出待求的热化学方程式 3 2016 浙江10月选考 已知 Cl2 g 2NaOH aq NaCl aq NaClO aq H2O l H1 102kJ mol 13Cl2 g 6NaOH aq 5NaCl aq NaClO3 aq 3H2O l H2 422kJ mol 1写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式 3NaClO aq 2NaCl aq NaClO3 aq H 116kJ mol 1 35 4 2017 浙江4月选考 已知 2Al2O3 s 4Al g 3O2 g H1 3351kJ mol 12C s O2 g 2CO g H2 221kJ mol 12Al g N2 g 2AlN s H3 318kJ mol 1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是 Al2O3 s 3C s N2 g 2AlN s 3CO g H 1026kJ mol 1 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 大烧杯上没有盖硬纸板 在中和热测定实验中用金属 不与酸反应 质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验 实验中改用100mL0 50mol L盐酸跟100mL0 50mol LNaOH溶液进行实验 变小 变小 变小 不变 实验测定的结果普遍偏低 主要原因是反应过程中的热量的损失 所以在反应中要采取较好的绝热措施以减小实验误差 当堂巩固 1 烧杯间填满碎纸屑的作用是 2 要重复进行三次实验的目的是 3 烧杯如果不盖泡沫塑料板 所求得的中和热数值