第1章第1节化学反应的热效应(鲁科版)

1、第第1 1节节 化学反应的热效应化学反应的热效应庆典时的烟火庆典时的烟火钢铁的炼制钢铁的炼制火苗火苗联想联想质疑质疑化学反应中常伴随有能量变化，结合前面知识思考:1 1、化学反应中为什么有能量变化、化学反应中为什么有能量变化? ?3 3、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用. . 化学反应中化学反应中释放与吸收释放与吸收能量与我们生活息息相关，这就能量与我们生活息息相关，这就需要一个需要一个化学量化学量来定量描述研究反应热来定量描述研究反应热2 2、哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？、哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？4 4、如何定

2、量描述一个化学反应释放或吸收的热量？、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？5 5、用什么方法可以准确地测量这些热量？、用什么方法可以准确地测量这些热量？6 6、通过理论方法如何计算这些热量？、通过理论方法如何计算这些热量？一、化学反应的反应热一、化学反应的反应热1 1、什么是反应热、什么是反应热? ? 2 2、反应热的符号是什么？、反应热的符号是什么？ 怎样表示反应吸、放热？怎样表示反应吸、放热？ 当化学反应在一定温度下进行时，反应所释放当化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。反应热。用符

3、号用符号Q表示表示 吸热吸热 放热放热 一、化学反应的反应热一、化学反应的反应热 3、如何获得一个反应的反应热呢？、如何获得一个反应的反应热呢？理论计算理论计算实验测定实验测定: 原理原理Q= - C(T2T1)简易简易量热计量热计示意图示意图1、仪器：、仪器：2、药品：、药品：量热计、量筒（量热计、量筒（100ml）、温度计、烧杯（）、温度计、烧杯（250ml）1.0mol/L的盐酸的盐酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液1.0mol/L的盐酸的盐酸 1.0mol/L的的KOH溶液溶液1.0mol/L的硝酸的硝酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液活动活动探究探究测定中和反应的反应热测

4、定中和反应的反应热3、测定中和反应的反应热、测定中和反应的反应热1、向量热计内筒中加入、向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸的盐酸100mL，盖上，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T12、向、向250 mL烧杯中加入烧杯中加入1.0mol/L的的NaOH溶液溶液100mL，调节其温度，使与量热计中盐酸的温度相同。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、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速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。4、假设溶液的比热、假设溶液的

5、比热等于等于水的比热并水的比热并忽略量热计的热容忽略量热计的热容，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。各组按要求实验记录数据计算各反应的反应热 为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？ (1)(1)为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱稍过量。为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱稍过量。 (2)(2)为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜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。小不宜大。 (3)(3)宜使用有宜使用有0.10.1刻度的温度计。刻度的温度计。读数尽

6、可能准确，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。提高所测的精度。 (4)(4)记录最高温度记录最高温度。 (5)(5)进行反应热的计算式进行了以下处理：进行反应热的计算式进行了以下处理： a、忽略量热计的热容；忽略量热计的热容； b、认为稀溶液与水的比热相同；认为稀溶液与水的比热相同； c、认为热容不随温度的变化而变化。认为热容不随温度的变化而变化。下列说法正确的是下列说法正确的是 ( )( )A A、物质发生反应时放

7、出的热量来源于、物质发生反应时放出的热量来源于 对反应的加热对反应的加热B B、化学反应除了生成新物质外，还发、化学反应除了生成新物质外，还发 生能量变化。生能量变化。C C、化学反应中放出的热才是反应热、化学反应中放出的热才是反应热D D、需要加热方能发生的反应一定是吸、需要加热方能发生的反应一定是吸 热反应热反应B练习：练习：基本规律：基本规律：所有的水解和电离过程都是吸热反应所有的水解和电离过程都是吸热反应大多数分解反应都是吸热反应大多数分解反应都是吸热反应燃烧反应、中和反应都是放热反应燃烧反应、中和反应都是放热反应大多数化合反应都是放热反应大多数化合反应都是放热反应也有例外也有例外 C

8、O2+C=2CO 吸热反应吸热反应高温高温2、下列变化中，属于吸热反应的是、下列变化中，属于吸热反应的是( ) A.氮气与氢气合成氨氮气与氢气合成氨 B.酸碱中和酸碱中和 C.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫 D.焦炭与高温水蒸气反应焦炭与高温水蒸气反应D练习练习1、下列变化中，属于放热反应的是、下列变化中，属于放热反应的是( ) A.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应 B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧 C.灼热的碳与二氧化碳的反应灼热的碳与二氧化碳的反应 D.氯化铝的水解氯化铝的水解B二、化学反应的焓变二、化学反应的焓

9、变1、焓定义：用来描述物质所具有能量的物理、焓定义：用来描述物质所具有能量的物理 量，符号：量，符号：H，单位：，单位：kJmol-12、在等压的条件下，若化学反应中能量变化、在等压的条件下，若化学反应中能量变化 全部转化为热能，则全部转化为热能，则焓的改变等于该反应的反焓的改变等于该反应的反 应热：应热：H =Qp H = H（生成物）（生成物） H（反应物）（反应物） 即即 H =Qp= H（生成物）（生成物） H（反应物）（反应物）3、焓变、焓变1）概念：）概念： 在恒温、恒压下，化学反应过程中吸收或在恒温、恒压下，化学反应过程中吸收或 放出的热量称为反应的焓变。放出的热量称为反应的焓变

10、。2）符号：）符号： H 单位：单位：kJmol-13）规定：）规定： 放热：放热： H0当当H为为“”（ H0）时，为吸热反应）时，为吸热反应4、热化学方程式、热化学方程式: 1）、概念：能够把化学反应中物质变化和）、概念：能够把化学反应中物质变化和反应的焓变同时表示出来的反应的焓变同时表示出来的化学方程式化学方程式叫热叫热化学方程式。化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； = -184.6 kJmol-1HNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)； = -57.3 kJmol-1H N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H= -92.22kJmol

11、-1热化学方程式与化学方程式有什么不同热化学方程式与化学方程式有什么不同?如何正确书写热化学方程式如何正确书写热化学方程式?热化学方程式有什么意义热化学方程式有什么意义?第第6页页 交流交流研讨研讨思考：思考： 反应在不同温度下进行的焓变反应在不同温度下进行的焓变是不同的，不注明的指是不同的，不注明的指298K。 因为物质的聚因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。集状态不同所含的能量也不同。 固态固态( (s s) ) 液态液态(l)吸热吸热气态气态(g)吸热吸热吸热吸热（2 2）要注明反应温度）要注明反应温度: :（1）要注明要注明反应物和生成物聚集状态反应物和生成物聚集状态: 2）、）、

12、热化学方程式与化学方程式的差别热化学方程式与化学方程式的差别:另外溶液用（另外溶液用（aq）（4） H与参加反应的物质的物质的量有关。与参加反应的物质的物质的量有关。 同一化学反应中，热化学方程式中物质的化学计同一化学反应中，热化学方程式中物质的化学计量数不同，量数不同，H也不同，化学计量数加倍，也不同，化学计量数加倍，H也要加也要加倍。倍。 若反应逆向进行，则若反应逆向进行，则H的符号改变，绝对值不变。的符号改变，绝对值不变。（3）热化学方程式中热化学方程式中H的的“”“”“”一定要一定要注明，注明， “”代表吸热代表吸热， “”代表放热，代表放热，H的单位是的单位是J.mol-1或或KJ.

13、mol-1另注意：热化学方程式中不标反应条件另注意：热化学方程式中不标反应条件）、热化学方程式表示的意义）、热化学方程式表示的意义 （1 1）表示什么物质参加反应，结果生成什么物质）表示什么物质参加反应，结果生成什么物质（2 2）表示反应物和生成物之间的物质的量的关系）表示反应物和生成物之间的物质的量的关系（3 3）表示反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。）表示反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol241.8KJ/mol 21、在同温同压下，下列各组热化学方程式中在同温

14、同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1的是（其中的是（其中Q0）（）（ ）A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);H= -Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);H= -Q2B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g);H= -Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g);H= -Q2C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H= -Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H= -Q2D. S(g)+O2(g)=SO2 (g);H= -Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g);H= -Q2B 练一练练一练A、已知在、已知在1105Pa，298K条件下，

15、条件下，2mol氢气燃烧氢气燃烧生成水蒸气放出生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的热量，下列热化学方程式正确的是是 ( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g）H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l）H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g）H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）H484kJmol1 、已知在、已知在25、101kPa下，下，1g C8H18(辛烷辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放燃烧生成二氧化碳和液态水时放出出48.40kJ 热量。表示上述反应的热化学方热量。表示上述反应的热化学方程程式

16、正确的是式正确的是 ( ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1B1 1下列反应属于吸热反应的是下列反应属于吸热反应的是 ( ) ( )A. CA. C6 6H H1212O O6

17、 6( (葡萄糖葡萄糖aq)+6Oaq)+6O2 2 6CO6CO2 2+6H+6H2 2O O B. CHB. CH3 3COOH+KOH CHCOOH+KOH CH3 3COOK+HCOOK+H2 2O OC. A+B C+DC. A+B C+D； H0 H0 D D破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏 反应物全部化学键所需能量反应物全部化学键所需能量 酶酶D高高低低物 质物 质所 具所 具有 的有 的总 能总 能量量2 A (g) + B(g)2 C (g)2 2. .分析下面的能量变化示意图，下列热化学方程式正分析下面的能量变化示意图，下列热化学方程

18、式正 确的是确的是 ( ) ( )A.2AA.2A（g g）+ B(g)=2C+ B(g)=2C（g g） H=aH=a（a a0 0）B.2AB.2A（g g）+ B(g)=2C+ B(g)=2C（g g） H=aH=a（a a0 0）C.2A + B=2 C C.2A + B=2 C H=aH=a（a a0 0）D.2C=2A +B D.2C=2A +B H=aH=a（a a0 0）B3 3、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）化学键的键能是形成（或拆开）1 1molmol化学键时释化学键时释放（或吸收）的能量。已知

19、白磷和放（或吸收）的能量。已知白磷和P P4 4O O6 6的分子结的分子结构 如 图 所 示 ， 现 提 供 以 下 化 学 键 的 键 能构 如 图 所 示 ， 现 提 供 以 下 化 学 键 的 键 能（kJmolkJmol 1 1）：）：PPPP：198 198 POPO：360360 O=OO=O：498498则反应则反应P P4 4（白磷）白磷）+3+3O O2 2= P= P4 4O O6 6的反应热的反应热H H为为 （ ）A A-1638 kJmol-1638 kJmol 1 1 B B+1638 kJmol+1638 kJmol 1 1 C C-1-1628628 kJmo

20、l kJmol 1 1 D D+1+1628628 kJmol kJmol 1 1A化学反应中的热效应化学反应中的热效应有关热化学方程式的计算有关热化学方程式的计算例例1、在一定条件下在一定条件下,CO和和CH4燃烧的热化学方程式燃烧的热化学方程式分别为分别为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)； H=H=566KJ/molKJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；H=H=890KJ/molKJ/mol 由由1摩摩CO和和3摩摩CH4组成的混和气在上述条件下完全组成的混和气在上述条件下完全燃烧时燃烧时,释放的热量为释放的热量为 ( )A2912KJKJ B.2

21、953KJKJ C. 3236KJKJ D.3867KJKJBC(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H1 1=? =? CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g) (g) H H2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/molC(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H3 3=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol + + = = ， 则则 H H1 1 + + H H2 2 = =H H3 3 所以，所以， H H1 1 = =H H3 3-

22、 - H H2 2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol =-110.5 =-110.5kJ/molkJ/mol应用了什么规律？应用了什么规律？讨论：如何测出这个反应的反应热讨论：如何测出这个反应的反应热： （1 1）C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) ；H H1 1=?=? 不管化学反应是一步完成或分不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。几步完成，其反应热是相同的。 化学反应的焓变化学反应的焓变( (H）只与反）只与反应体系的应体系的始态和终态有关始态和终态有关

23、，而与反，而与反应的应的途径无关途径无关。如何理解盖斯定律？ H H、H H1 1、H H2 2之间有何关系？之间有何关系？H=H=H H1 1+ +H H2 2BHACH1H2你知道神六的火箭燃料是什么吗？例：某次发射火箭，用例：某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生中燃烧，生成成N N2 2、液态、液态H H2 2O O。已知：。已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=

24、N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H H2 2=-534kJ/mol=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 例、同素异形体相互转化但反应热相当小例、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的这个总过程的热效应是相同的”。已知：。已知：P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； = -2983.2 kJ/molH1P(s、红磷、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = -738.5 kJ/molH2试写出白磷转化