化学反应的热效应演示文稿.ppt

第1节化学反应的热效应 第1课时化学反应的反应热焓变 1 了解化学反应能量变化的实质 知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式 2 理解反应热 焓变的含义及其表示方法 3 了解焓变与反应吸热或放热的关系 4 掌握热化学方程式的书写和意义 一 化学反应的反应热1 反应热 1 定义 当化学反应在一定的下进行时 反应所的热量 2 符号与单位 用符号Q表示 其单位为 3 意义 放热反应 吸热反应 温度 吸收或放出 kJ或J Q 0 Q 0 常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应 燃烧反应 如C CO C2H5OH等的燃烧 酸碱中和反应 如2KOH H2SO4 K2SO4 2H2O 活泼金属与水或酸的反应 如2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 多数化合反应 如Na2O H2O 2NaOH SO3 H2O H2SO4 常见的吸热反应 多数分解反应 如CaCO3CaO CO2 铵盐与碱的反应 如 2NH4Cl s Ba OH 2 8H2O s BaCl2 2NH3 10H2O C s H2O g CO H2 CO2 C2CO 简易量热计示意图 1 仪器 2 药品 量热计 量筒 温度计 烧杯 1 0mol L的盐酸1 0mol L的NaOH溶液1 0mol L的盐酸1 0mol L的KOH溶液1 0mol L的硝酸1 0mol L的NaOH溶液 活动 探究 测定中和反应的反应热 3 中和反应的反应热测定步骤 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T1 2 向250mL烧杯中加入1 0mol L的NaOH溶液100mL 调节其温度 使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 4 原理 Q C T2 T1 其中C表示溶液及量热计的热容 T1 T2分别表示 反应前和反应后体系的温度 简易中和反应量热计 注意 测定反应热时一定要采取较好的绝热措施 动作要快 要尽量减少热量散失 以减小实验误差 盐酸和氢氧化钠溶液浓度的配制必须准确 盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须量取准确 温度计的读数要准确 二 化学反应的焓变1 焓用来描述的物理量 相同量的不同的物质所具有的能量不同 其焓也不相同 表示符号H 2 焓变 1 表达式及单位 H 单位是 物质具有的能量 H 反应产物 H 反应物 kJ mol 1 2 含义 吸热 放热 H 0生成物的焓反应物的焓反应 H 0生成物的焓反应物的焓反应 大于 小于 吸热 放热 思考 焓变是不是就是反应热呢 什么条件下焓变才等于反应热呢 3 焓变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 等压 全部转化为热能 H QP 3 焓变与物质能量的关系 注意 反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物和生成物所具有总能量的相对大小 与反应条件无关 1 热化学方程式的概念在热化学中 把一个化学反应中的和同时表示出来的化学方程式 2 热化学方程式的意义 意义表示化学反应中的 表示化学反应中的 物质的变化 反应的焓变 物质变化 焓变 思考 由于化学反应不仅有物质的变化 而且也有能量的变化 那么我们能否有办法把这两者的变化用一种简便的化学语言来描述呢 三 热化学方程式 实例 298K时 1molH2 g 和0 5molO2 g 反应生成1molH2O l 放热285 8kJ 此反应的热化学方程式可表示为 变式练习 298K时 1molH2 g 和0 5molO2 g 反应生成1molH2O g 放热241 8kJ 此反应的热化学方程式可表示为 分析 为什么两种情况下的反应热不同 完成热化学方程式的书写已知在298K时 由氢气与氮气反应生成1mol氨气放热46 11kJ 将下列化学方程式写成热化学方程式 H2 N2 NH33H2 N2 2NH3NH3 H2 N2 书写热化学方程式时 要注意哪些问题 2 书写热化学方程式应注意的事项 1 在物质的化学式后面用括号注明参加反应的物质的聚集状态 一般用英文字母g l s分别代表物质的气态 液态 固态 水溶液中的溶质则用aq来表示 2 在 H后面注明反应条件 焓变 H 与测定条件 温度 压强等 有关 如同一反应在不同温度下进行时的焓变是不同的 因此书写热化学方程式时应注明 H的测定条件 绝大多数 H是在25 101325Pa下测定的 此时可不注明温度和压强 3 标明 H的 与 表示为吸热反应 表示为放热反应 4 H的单位为J mol 1或kJ mol 1 5 若化学方程式中各物质的系数加倍 则 H的绝对值也加倍 若反应逆向进行 则 H改变符号 但绝对值不变 1 书写热化学方程式的要点口诀 状态明 符号清 量对应 2 同一化学反应的热化学方程式的写法有多种 只要 H的绝对值与热化学方程式中物质的系数对应即可 热化学方程式与普通化学方程式的区别 为什么热化学方程式中的系数可以是分数呢 即时巩固 1 下列对化学反应的认识错误的是 A 会引起化学键的变化B 会产生新的物质C 必然引起物质状态的变化D 必然伴随着能量的变化 C 2 下列变化为放热反应的是A H2O g H2O l H 44 0kJ mol 1B 2HI g H2 g I2 g H 14 9kJ mol 1C 反应产物的总焓大于反应物总焓的反应D 能量变化如图所示的化学反应 D 3 298K时 下列对化学方程式 1 2H2 g 1 2I2 g HI g H 26kJ mol 1 的叙述中 正确的是 A 1mol氢气与1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ的热量B 1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量C 1molH2 g 与1molI2 g 完全反应生成2mol的HI气体需吸收52kJ的热量D 1 2molH2 g 与1 2molI2 g 完全反应放出26kJ的热量 C 5 已知在101kPa 298K条件下 2molH2 g 完全燃烧生成水蒸气放出484kJ热量 写出热化学方程式 4 下列热化学方程