河南省长垣县第十中学高中化学 1.1.1 化学反应的能量变化课件 新人教选版修4.ppt

化学反应基本原理 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 一 放热反应 1 定义 反应物的总能量大于生成物的总能量的反应 备注 1 放热反应一定为化学反应 2 3 物质的能量越低 越稳定 4 求能量差时 一定要确定各物质的状态 否则能量差是个变化值 典例 同种物质而言 e 气态 e 液态 e 固态 一 放热反应 2 常见的放热反应 1 金属与酸或水反应 2 金属氧化物与酸或水反应 3 酸碱中和反应 4 铝热反应 所有的燃烧的反应 5 6 食物腐败 二 吸热反应 1 定义 反应物的总能量小于生成物的总能量的反应 备注 1 吸热反应一定为化学反应 2 需要加热的反应不一定是吸热反应 2h h h cl cl 断开1molh h键要吸收436kj的能量 2cl 2h cl h2 cl22hcl 断1molcl cl键要吸收243kj的能量 形成2molh cl键要放出2 431kj的能量 放出183kj的能量 从反应物和生成物具有的能量去考虑 放热反应 e反 e生 吸热反应 e反 e生 能量 反应过程 反应物 生成物 放出热量 能量 反应过程 反应物 生成物 吸收热量 二 化学反应的焓变 反应热 化学反应过程中所释放或吸收的热量 符号 h 单位 kj mol或kj mol 1 焓 是与内能有关的物理量 符号 h 焓变 反应产物与反应物的焓值差 符号 h 恒压条件下 化学反应的反应热等于焓变 h h 反应产物 h 反应物 h 反应产物能量 反应物能量 从焓变角度看 从反应热角度看 1 焓和焓变 h qp 放热反应 吸热反应 h 0或 h为 h 0或 h为 吸热 h 0 放热 h 0 反应热 焓变 键能的概念及其关系 1 概念反应热焓变键能 化学反应中吸收或者放出的热量 恒压条件下的反应热符号 h h0 吸热反应 破坏1mol化学键所吸收的能量 或形成1mol化学键所放出的能量 2 三者的关系 h 生成物的总能量 反应物的总能量 h 反应物键能的和 生成物键能的和 例1 1molc与1molh2o g 反应生成lmolco g 和1molh2 g 需要吸收131 5kj的热量 该反应的反应热为 h kj mol 例2 拆开lmolh h键 lmoln h键 lmoln n键分别需要的能量是436kj 391kj 946kj 则1moln2生成nh3的反应热为1molh2生成nh3的反应热为 131 5 92kj mol 30 6kj mol 练习 3 下列说法中正确的是 a 需要加热才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易发生 反应是放热的还是吸热的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 4 下列说法中正确的是 a 焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化 当反应放热时 h 0 反应吸热时 h 0 在加热条件下发生的反应均为吸热反应 一个化学反应中 当反应物能量大于生成物能量时 反应放热 h为 cd d 练习 2 热化学方程式 表示化学反应与热效应关系的方程式叫热化学方程式 热效应与反应条件 反应物和生成物的状态 物质的量有关 我们认识了反应热 那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化 通过以上两个例子 说明热化学方程式与一般的化学方程式的书写有什么不同 热化学方程式与一般的化学方程式不同 1 书写热化学方程式要注明反应的温度和压强 为什么 而常温 常压可以不注明 2 热化学方程式要标明物质的状态 3 方程式后要隔一空格标出反应热 h 吸热为 放热为 反应热数值要与化学式前系数对应 4 方程式中的计量系数表示实际反应的物质的物质的量 可以是整数也可以是分数 若化学方程式中各物质的系数加倍 则 h的数值也加倍 交流研讨 已知在298k时 由氢气和氮气反应生成1molnh3 g 放热46 11kj 将下列化学方程式写成热化学方程式 3 2h2 g 1 2n2 g nh3 g h 298k 46 11kj mol 1 3h2 g n2 g 2nh3 g h 298k 92 22kj mol 1 nh3 g 3 2h2 g 1 2n2 g h 298 46 11kj mol 1 写出下列反应的热化学方程式 课堂练习 1 1moln2 g 与适量o2 g 反应生成no g 需吸收68kj的热量 2 2molcu s 与适量o2 g 反应生成cuo s 放出314kj热量 3 在同温同压下 下列各组热化学方程式中q2 q1的是 a 2h2 g o2 g 2h2o g h q12h2 g o2 g 2h2o l h q2b s g o2 g so2 g h q1s s o2 g so2 g h q2c c s 1 2o2 g co g h q1c s o2 g co2 g h q2d 2h2 g cl2 g 2hcl g h q11 2h2 g 1 2cl2 g hcl g h q2 ac c 5 已知 1 h2 g 1 2o2 g h2o g h1 akj mol 2 2h2 g o2 g 2h2o g h2 bkj mol 3 h2 g 1 2o2 g h2o l h3 ckj mol 4 2h2 g o2 g 2h2o l h4 dkj mol则a b c d的关系正确的是 a ad 0c 2a b0 c 6 已知在1 105pa 298k条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kj热量 下列热化学方程式正确的是 a h2o g h2 g 1 2o2 g h 242kj mol 1b 2h2 g o2 g 2h2o h 484kj mol 1c h2 g 1 2o2 g h2o g h 242kj mol 1d 2h2 g o2 g 2h2o g h 484kj mol 1 a 7 热化学方程式 s g o2 g so2 g h 297 3kj mol分析下列说法中正确的是 a s g o2 g so2 l h 297 3kj molb s g o2 g so2 l h 297 3kj molc 1molso2的键能总和大于1mols和1molo2键能之和d 1molso2的键能总和小于1mols和1molo2键能之和 bd 简易量热计示意图 计算反应热需测定哪些数据 在实验中怎样准确测定这些数据 2 反应热的测定 自制简易量热计 如何求算一个体系放出或吸收的热量呢 q c0m t2 t1 c0 比热容 单位质量物质的热容 t 热力学温度 也叫开尔文温度 单位为kt k t 273 15 测定中和反应的反应热 利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热 1 向量热计内筒中加入1 0mol l的盐酸100ml 盖上杯盖 插入温度计 匀速搅拌后记录初始温度t12 向250ml的烧杯中加入1 0mol l的naoh溶液100ml 调节其温度 使之与量热计中盐酸的温度相同 3 快速将烧杯中的碱液倒入量热计中 盖好杯盖 匀速搅拌 记录体系达到的最高温度t2 4 假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容 根据溶液温度升高的数值 计算此中和反应的反应热 用同样的方法分别测定koh溶液与盐酸反应 naoh溶液与硝酸反应的反应热 中和热的测定实验 在测定过程中应注意什么问题 1 用保温性能好的仪器测量 2 混合好后 迅速盖好装置盖子 减少热量的损失 3 所用药品浓度的配制须准确 用强酸和强碱溶液 而且要是稀溶液 4 宜用有0 1分刻度的温度计 读数尽可能准确 且估读至小数点后二位 同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中 而且要稳定一段时间后再读数 以提高所测的精度 5 记录最高温度 测定中和反应的反应热 在稀溶液中 酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热 研究条件 稀溶液反应物 酸与碱生成物及其物质的量 1mol放出的热 57 3kj mol 注 强酸与弱碱反应 强碱与弱酸 弱酸和弱碱反应生成1molh2o放出的热小于57 3kj mol 中和热 提问 我们测得中和热数值如果不等于57 3kj 你们认为造成误差的原因可能有哪些 1 量取溶液的体积有误差 2 药品的选用不当引起的误差 3 实验过程中有液体洒在外面 4 混合酸 碱溶液时 动作缓慢 5 隔热操作不到位 致使实验过程中热量损失而导致误差 6 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 练习 50ml0 50mol l盐酸与50ml0 55mol lnaoh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 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 填 偏大 偏小 无影响 4 实验中改用60ml0 50mol l盐酸跟50ml0 55mol lnaoh溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填