反应中的热效应

1、高二化学导学案（1）第一节 化学反应的热效应 第一课时【教学重点】反应热概念的含义；热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算。【教学难点】反应焓变的计算、定量测定反应热的实验方法。【教学过程】1、我们以前所学过的化学反应中能量的变化是从哪个角度来说明的？2、化学反应中的能量变化的形式有哪些？【导入】物质结构的角度看，化学反应的实质是： 和 因此所有的化学反应都伴随着能量变化。为了更准确的描述反应中化学能与热能之间的转化，我们引入了反应热的定义。一、化学反应的反应热1、定义：2、表示符号：Q3、表示方法：Q>0 反应吸热 Q<0 反应放热【提问】常见的放热反应和吸热反应有哪些类型？常

2、见的放热反应： 常见的吸热反应： ，如 铵盐和碱的反应：2NH4Cl（s）+Ba(OH)2·8H2O（s）BaCl2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) CO+H2 CO2+C 2CO【注意】化学反应是放热还是吸热，与反应条件（加热或不加热）没有关系。【跟踪训练】下列对化学反应热现象的说法正确的是（ ）A、放热反应不必加热 B、化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的量无关C、化学反应一定有能量变化D、吸热反应加热后才能发生【讲解】反应热可以根据反应的类型分为多种，比如中和反应放出的热量叫中和热，燃烧反应放出的热量为燃烧热等等。3、反应热的分类： 中和热 燃烧热 生成热【讲

3、解】下面我们来看看什么是中和热和如何进行中和热的测定。二、中和热1、定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。2、理解要点：条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。放出的热量：57.3kJ/mol3、中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)； H =-57.3kJ/mol【跟踪训练】已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；

4、 H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_kJ的热量。（2）用2mol 稀H2SO4溶液跟足量稀NaOH溶液反应，放出_kJ的热量。【实验探究】指导学生阅读课本P3页，完成：1、测定中和热的仪器：2、测定中和热的原理：3、测定中和热中应该要注意哪些问题？三、中和热的测定1、仪器：量热计（环形玻璃搅拌棒、温度计、烧杯） 2、原理：Q= C(T2T1) (C为热容) 或Q= C m (T2T1)（C为比热容） 中和热：Q= （与酸、碱的用量无关）【注意】根据单位判断到底是热容还是比热容。3、步骤：阅读课本P3实验步骤【交流与讨论

5、】测得中和热为52.5kJ，小于57.3kJ，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。【跟踪训练】1、50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中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仪器是 。（2）烧杯间

6、填满碎纸条的作用是 。（3）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。（4）实验中该用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），简述理由： （5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 ；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述验，测得的放出的热量数值可能会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 2、为了减小误差，某同学在实验中两次测定中和热。第一次用50mL0.5molL1的盐酸和50mL0.5m

7、olL1NaOH溶液，第二次是用100mL0.5molL1的盐酸和100mL0.5molL1的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果 （相等或者不相等）。3、 为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是酸的浓度和体积 碱的浓度和体积 比热容 反应后溶液的质量 生成水的物质的量 反应前后温度变化 操作所需的时间A、 B、 C、 D、全部4、下列说法正确的是 （ ）A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B、放热反应在常温下一定很容易发生C、反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D、吸热反应在常温下一定很容易发生5、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应：H(aq)

8、OH(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ·mol1 分别向1 L0.5mol·L1的NaOH溶液中加入：稀醋酸浓硫酸稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为H1、H2、H3，它们的关系正确的是 （ ）A、H1>H2>H3 B、H2<H1<H3 C、H1=H2=H3 D、H1>H3>H26、下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是 （ ）A、氢气在氧气中燃烧 B、铁丝在氧气中燃烧 C、硫在氧气中燃烧 D、焦碳在高温下与水蒸气反应7、若测得盐酸和氢氧化钠溶液反应生成l mol水时放出的热量为Q，则下列各反应在溶液中生成l mol 水时放出

9、的热量也为Q的是 （ ）醋酸和氢氧化钠溶液  氨水和盐酸  氢氧化钾溶液和硝酸 浓硫酸和强氧化钠溶液A、            B、             C、               D、8、已知KOH

10、(aq) + HNO3(aq) = KNO3(aq) + H2O(l) H = -57.3 kJ·mol-1，则0.1 molL-1 H2SO4 500 mL与足量稀NaOH中和放出的热量是 （ ）A、57.3 kJ B、5.73 kJ C、28.65 kJ D、2.865 kJ高二化学导学案（1）第一节 化学反应的热效应 第二课时【引入新课】化学反应的反应热是由于反应前后物质所具有的能量不同而产生的。能量正如质量一样，也是物质固有的性质。物质具有的这个能量可以用一个物理量来描述，为此，科学家们定义了一个称之为“焓”的物理量，下面我们来看看这个物理量。一、化学反应的焓变【阅读预习】1

11、、焓和焓变分别是用来描述什么的物理量？2、反应焓变与反应热有什么关系？在什么条件下，该关系成立？1、焓（H）：用来描述 的物理量。【注意】 焓是一个物理量；焓是物质固有的性质2、焓变（H）： 称为反应焓变。是用来描述反应热的物理量。（1）单位：Jmol1或kJmol1 （2）表达式： H=H（反应产物) H（反应物）【学生分析】从能量角度分析焓变与吸热反应、放热反应的关系：吸热反应：H>0，即产物的焓（产物具有的总能量） （大于、小于）反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需 （吸收、放出）能量。放热反应：H<0，即产物的焓（产物具有的总能量） （大于、小于）反

12、应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需 （吸收、放出）能量。H>0 或“+”反应 热量（3）H H<0 或“”反应 热量（4）对于等压条件下的化学反应，若只存在化学能与热能之间的相互转化，则该反应的反应热等于焓变，表示为：Qp=H （Qp为等压反应热）【分析】我们可以借助于反应焓变示意图来理解反应焓变与反应热之间的关系。焓焓反应物反应产物反应物H > 0H < 0反应吸热反应放热反应产物H = E(生成物） E(反应物)【过渡】我们以前讲的化学反应方程式仅表示物质的变化，没有将反应过程中的能量表示出来。如果既要将物质变化表示出来，也要将能量变化表示出

13、来的话我们就要借助于热化学方程式了。二、热化学方程式1、定义：2、含义： 【举例】H2(g)+O2(g)=H2O(l) H (298K)=285.8kJmol1的意义：1molH2和molO2反应生成1mol液态H2O时放出285.8kJ的热量。【交流与讨论】观察上述热化学方程式与普通的化学方程式有什么不同？【交流与讨论】1、 H的单位中 mol1的含义是什么？2、 观察下面三个热化学方程式： H2(g)+O2(g)=H2O(g) H (298K)=241.8kJmol1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) H (298K)=285.8kJmol1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

14、H (298K)=571.6kJmol1试回答：为什么 中的H 的值要比中的 H值要大？ 中的H的值为什么是中的 H值的2倍？3、 298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H= -92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。【学生阅读P7完成】3、热化学方程式的书写要点 热化学方程式中各物质化学计量数仅表示物质的量，不表示分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。H的的值指的是反应物完成转化为

15、产物所放出的热量。【跟踪训练】1、比较下列各组热化学方程式中H1与H2 的大小，并说明理由。 （1） 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) H1 ； 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l) H2 （2） S(g) + O2(g) = SO2 (g) H1 ； S(s) + O2(g) = SO2 (g) H2（3） H2(g) + Cl2(g) = 2HCl (g) H1 ； H2(g) + Cl2(g) = HCl (g) H2 （4） C(s) + O2(g) = CO (g) H1 ； C(s) + O2(g) = CO2 (g) H22、在101Kpa， 29

16、8K,2molH2生成水蒸汽放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是 A.2H2+O2=2H2O H= -484kJ/mol B.H2O(g)= H2(g)+ O2(g) H= +242kJ/molC.2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) H= -484kJ/mol D.H2(g)+ O2(g)= H2O(g) H= +242kJ/mol3、已知某反应的焓变小于零，则下列叙述正确的是 （ ）A、该反应一定是放热反应 B、该反应一定是吸热反应C、该反应反应物的总能量一定大于产物的总能量D、该反应产物的总能量一定大于反应物的总能量4、下列关于H（焓变）的说法正确的是 （ ）A、在任何条件

17、下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热B、H >0时，反应放出热量；H <0时，反应吸收热量C、热化学方程式中H的值与物质前的化学计量数无关D、H的值可以通过实验测得5、下列各图中，表示正反应是吸热反应的是 （ A ）6、航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，方程式表示为：2NH4ClO4N2Cl22O24H2O下列对该反应的叙述中错误的是(C D)A、瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行B、从能量变化的角度，主要是化学能转变为热能和动能C、反应的焓变小于零 D、在方程式后增加H及其数据即为热化学方程式7、已知下列热化学方程式   Zn

18、(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s)；H1 = -351.1 kJ·mol-1   Hg(1) + 1/2O2(g) = HgO(s)；H2 = - 90.7 kJ·mol-1由此可知Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(1)；H3，其中H3的值是 （ ）A、441.8 kJ·mol-1   B、- 254.6 kJ·mol-1   C、- 438.9 kJ·mol-1   D、- 260.4 kJ·mol-18、2 SO2

19、(g) + O2(g) 2SO3 (g) H= -a kJ/mol表示的含义： 9、0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，乙硼烷燃烧的热化学方程式为： 。10、在101kPa时，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O放出495.2kJ的热量，写出该反应的热化学方程式。并计算1000L（标准状况）甲烷燃烧放出的热量为多少？480g呢？ 高二化学导学案（1）第一节 化学反应的热效应 第三课时【复习提问】1、什么是热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪些要点？2、 写出下列反应的热化学方程式（1）1molC2H5OH(l

20、)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。 。（2）18g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)， 放出280.4kJ热量。 。【课堂引入】化学反应的反应热，有的能够测量，有的不能测量。还有一些反应进行的比较慢，肯定不能测量。对于这样的反应热，我们就要进行计算才能得到。这节课我们就来讲讲反应焓变的计算。反应焓变之所以能够有计算得出，要归功于瑞士科学家盖斯提出的盖斯定律，我们来看看该定律的内容。学生阅读P7内容。一、盖斯定律：1、内容： 2、理解要点：（1）反应焓变只与始态、终态有关，与反应过程无关。反应物a生成物HH2H1cbH5H4

21、H3（2）焓变总值一定。【分析】H = = 【讲解】下面就结合例题，利用盖斯定律来求反应焓变。二、焓变的计算方法1、利用已知焓变求未知焓变热化学方程式相加减【例1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下C（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的反应焓变。C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） H1 = 393.5kJmol1CO （g） + O2（g）= CO2（g） H2 = 283.0kJmol1解：设此反应分两步进行：第一步：C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） H1 = 393.5kJmol1第二步：CO2（g）= CO （g） + O2（g）H2 = H2 =

22、283.0kJmol1将上述两步反应相加得总反应为：C（s，石墨）+O2（g）=CO（g） H3 = ？根据盖斯定律，H3 =H1 + H2 =393.5kJmol1 + 283.0kJmol1 =110.5kJmol1答：298KC（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的H为110.5kJmol1。【例2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下P4（s，白磷）= 4P（ s，红磷）的反应焓变。P4（s，白磷）+ 5O2（g）= P4O10（S） H1 = 2983.2kJmol1P（s，红磷）+ O2（g）= P4O10（S） H2 = 738.5kJmol1【跟踪训练】1、试利用2

23、98K时下述反应的实验数据，计算此温度下 2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。 N2（g） + 2O2（g） = 2NO2（g） H1 = + 67.7kJmol1 N2H4（g）+ O2（g） = N2（g）+ H2O（g） H2 = 534kJmol12、试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下 Zn（s）+ HgO（s） = ZnO（s）+ Hg（l）的反应焓变。 Zn（s） + O2（g）= ZnO（s） H1 = 351.1kJmol1 Hg（s） + O2（g）= HgO（s） H2= 90.7kJmol1【过渡】化学反应可

24、视为旧键的断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）出的能量。这就是用另外一种方法来求反应的焓变。2、利用化学键的键能求焓变（1）键能：原子间形成（或断裂）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。（2）H = (反应物的键能） (反应产物的键能)【例1】以下是部分共价键键能数据：HS 364kJmol1，SS 266kJmol1，S=O 522kJmol1，HO 464kJmol1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。 2H2S(g) + SO2(g) = 3S(g) + 2H2O(g) H = ？S8分子结构【练习】以下是部分共价键键能数据：PP 19

25、8kJmol1，PO360kJmol1，O=O 498kJmol1。 试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。 P4(s,白磷) + 3O2(g) = P4O6(s) H = ？ 氧原子 磷原子P4 分子结构 P4O6 分子结构【巩固训练】1、已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=-393.51kJ/mol、C(金刚石)+ O2(g)=CO2(g) H=-395.41kJ/mol据此判断，下列说法正确的是 （ ）A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金

26、刚石的高C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高2、 氢气、一氧化碳、辛烷(C8H18)、甲烷的热化学方程式分别 相同质量的H2、C8H18、CH4完全燃烧时放出热量最少的是 （ ）A、H2(g) B、 CO(g) C、 C8H18 (l) D、 CH4 (g)3、已知X+Y=M+N为吸热反应，对该反应的下列说法中正确的是 （ ）A、X的能量一定低于M的能量 B、Y的能量一定低于N的能量C、X和Y的总能量一定低于M和N的总能量 D、因该反应为吸热反应，故该反应一定要加热才可发生4、某短跑运动员体重70kg,

27、，其跑时以1/7秒冲出1m远，消耗的能量为6860J，其能量全部由消耗体内葡萄糖提供，热化学方程式为C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l); H=-2804kJ/mol，则所消耗葡萄糖的质量为 （ ）A、0.22g B、0.55g C、0.44g D、0.66g5、从手册上查得:H - H、Cl - Cl和 H - Cl的键能分别为 436、243和 431 kJ·mol-1，请用此数据估计，由Cl2 、H2生成 1mo l H-Cl 时的热效应 （单位：kJ· mol-1 ） A、放热 183 B、放热 91.5 C、吸热 183 D、吸热 91.5 6、已知：2H2（g）+ O2(g)=2H2O(l) H= -571.6KJ· mol-1 CH4（g）+ 2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H= -890KJ· mol-1现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ，则原混合气