化学：1[1].1《化学反应的热效应》课件)PPT课件VIP

第一章化学反应与能量转化 第1节化学反应的热效应 联想 质疑 化学反应中常伴随有能量变化 结合前面知识思考 1 化学反应中为什么有能量变化 3 例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用 化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关 这就需要一个化学量来定量描述研究反应热 2 哪些反应是放热反应 哪些反应是吸热反应 4 如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量 5 用什么方法可以准确地测量这些热量 6 通过理论方法如何计算这些热量 一 化学反应的反应热 1 什么是反应热 2 反应热的符号是什么 怎样表示反应吸 放热 4 如何获得一个反应的反应热呢 3 反应热的单位是什么 为了更准确的描述反应 我们引入了反应热的定义 一 反应热的涵义1 化学上规定 当化学反应在一定的温度下进行时 反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度下的热效应 2 符号 用Q表示Q0 表示吸热 3 单位 J或kJ 如何获得一个反应的反应热呢 如何求算一个体系放出或吸收的热量呢 Q C T2 T1 C0m T2 T1 C 热容 当物质吸收热量温度升高时 温度每升高1K所吸收的热量 称为该物质的热容 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k T k t 0c 273 15 简易量热计示意图 1 仪器 2 药品 量热计 量筒 100ml 温度计 烧杯 250ml 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 阅读活动 探究 测定中和反应的反应热 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 近似认为盐酸和NaOH溶液的密度与水的密度相同 根据溶液温度升高的数值 计算此中和反应的反应热 思考 用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应 NaOH溶液与硝酸反应得反应热 所测得的上述三个中和反应的反应热相同吗 为什么 为保证测定结果的准确性 在测定过程中应注意什么 1 为了使中和反应进行完全 可以让酸或碱略稍过量 2 为了使测得的中和热更准确 所用酸和碱的浓度宜小不宜大 3 宜使用有0 1 刻度的温度计 4 记录最高温度 5 进行反应热的计算式进行了以下处理 a 忽略量热记的热容 b 认为稀溶液与水的比热相同 小结 热化学 下列说法正确的是 A 物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热B 化学反应除了生成新物质外 还发生能量变化 C 化学反应中放出的热才是反应热D 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B 练习 化学反应的焓变 二 化学反应的焓变1 焓定义 用来描述物质所具有能量的物理量 符号 H 单位 kJ mol2 在恒温 恒压的条件下 化学反应过程中能量变化全部转化为热能 则焓变等于QP 3 反应的焓变 H H 生成物 H 反应物 当 H为 H 0 时 为放热反应 当 H为 H 0 时 为吸热反应 4 热化学方程式 1 概念 能够表示物质变化与焓变的化学方程式叫热化学方程式 反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关 需要注明 不注明的指101kPa和25 时的数据 因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同 固态S 液态L 吸热 气态g 吸热 1 要注明温度和压强 2 反应物和生成物要注明聚集状态 2 书写热化学方程式应注意以下几点 H2 g O2 g H2O l H 285 8KJ mol H2 g O2 g H2O g H 241 8KJ mol 思考 这两个反应谁的焓变大 谁放出热量多 3 热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量不表示分子数 因而必要时可用简单分数 H2 g Cl2 g HCl g H 92 3KJ mol 4 若化学方程式中各物质的系数加倍 则 H数值也加倍 若反应逆向进行 则 H的数值改变符号 但绝对值不变 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6KJ mol H2 g O2 g H2O l H 285 8KJ mol 练习 P6交流研讨P10 2 3 四 反应焓变的计算 一 盖斯定律 不管化学反应是一步完成还是分几步完成 其反应焓变是相同的 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关 而与反应的途径无关 P8例题P10 4 应用盖斯定律的计算 例1 已知下列反应的反应热为 CH3COOH l 2O2 g 2CO2 g 2H2O l H1 870 3kJ mol C s O2 g CO2 g H2 393 5kJ mol H2 g O2 g H2O l H3 285 8kJ mol试计算下述反应的反应热 2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l 已知 N2 g 2O2 g 2NO2 g H 68kJ molN2H4 l O2 g N2 g 2H2O l H 622kJ mol火箭发射时用肼N2H4 l 作燃料 NO2作氧化剂 反应生成N2和H2O l 写出该反应的热化学方程式 例2 N2H4 l NO2 g 3 2N2 g 2H2O l H 622kJ mol 68kJ mol 2 656kJ mol 将焦炭转化为水煤气的主要反应为 C s H2O g CO g H2 g 已知 C s O2 g CO2 g H1 393 5kJ molH2 g O2 g H2O g H2 242 0kJ molCO g O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol 写出制取水煤气的热化学方程式 例3 C s H2O g CO g H2 g H 131 5kJ mol 所有的化学反应都有能量的变化 其中大部分都是热量的变化化学反应包括两个过程 打断旧键和形成新键 前者吸收能量 后者放出能量 这两个过程的能量不同 所以有能量变化 整个反应放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小 常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应 活泼金属与水或酸的反应 如2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 酸碱中和反应 如2KOH H2SO4 K2SO4 2H2O 燃烧反应 如C CO C2H5OH等的燃烧 多数化合反应 如Na2O H2O 2NaOH SO3 H2O H2SO4