化学：1[1].1《化学反应的热效应》课件)

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