第1章 第1节 化学反应中的能量变化(2)

1、第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化 第二课时第二课时我们已经认识了反应热，那么如何在化我们已经认识了反应热，那么如何在化学方程式中学方程式中正确反映其热量的变化正确反映其热量的变化？一、反应热、焓变一、反应热、焓变从焓变角度看：从焓变角度看：H生成物的焓反应物的焓生成物的焓反应物的焓从能量角度看：从能量角度看： H生成物总能量反应物总能量生成物总能量反应物总能量从键能角度看：从键能角度看：H反应物总键能生成物总键能反应物总键能生成物总键能思考思考交流交流什么是热化学方程式？什么是热化学方程式？与化学方程式相比，热化学方与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？程式有哪些不同

2、？正确书写热化学方程式应注意正确书写热化学方程式应注意哪几点？哪几点？请看课本请看课本P3P3例例1 1、P4P4例例2 2，思考！，思考！1概念：能表示概念：能表示参加反应参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的关系的关系 的化学方程式的化学方程式2表示意义：表示意义：二二、热化学方程式、热化学方程式H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa物质变化物质变化能量变化能量变化表示在表示在200 101kPa 时，时，1mol气态气态H2与与1mol气态气态碘完全反应，生

3、成碘完全反应，生成2mol气态气态HI时，放出时，放出14.9kJ的热的热量。量。u3 3书写热化学方程式的注意事项：书写热化学方程式的注意事项：H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa 需注明反应时的需注明反应时的温度温度和和压强压强。不写反应条。不写反应条件件（对于（对于2525，101kPa101kPa时进行的反应可不注明时进行的反应可不注明) )热化学方程式的热化学方程式的右边右边必须写上必须写上H H，并注明，并注明符符号、数值号、数值和和单位单位。H H2

4、2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 2必须注明各物质的必须注明各物质的聚集状态聚集状态。 气体用气体用g g；液体用；液体用l l；固体用；固体用s s；溶液用；溶液用aqaq； 同素异形体要注明物质名称同素异形体要注明物质名称. .C(石墨，石墨，s ) C(金刚石，金刚石，s ) H =+1.9 kJ/mol H H2 2(g)+ O(g

5、)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 22H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol阅读阅读 P4 资料卡片资料卡片反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中式中H H它表示了什么意义？它表示了什么意义？ H H值与什么有关系？值与什么有关系？问题：问题：热化学方程式中化学计量数热化学方程式中化学计量数仅仅表示参加反表示参加反应的应的各物质的物质的量各物质的物质的量

6、，可为，可为整数或分数整数或分数。 H(KJ/mol)H(KJ/mol)它表示它表示每摩尔反应所吸收或放每摩尔反应所吸收或放出的热量出的热量。H H的值的值方程式的方程式的化学计量数化学计量数对应对应H H与化学计量数成正比；与化学计量数成正比；若反应逆向进行，则若反应逆向进行，则H H数值相等，符号相反数值相等，符号相反. .归纳总结归纳总结3 3、物质后需标、物质后需标聚集状态聚集状态（s s、l l、g g、aqaq）同素异形体同素异形体要注明物质名称要注明物质名称. .热化学方程式中不用标热化学方程式中不用标“”或或“”1 1、需注明反应的、需注明反应的温度和压强，温度和压强，如不注明

7、条件，即指如不注明条件，即指: : 25 101kPa25 101kPa；2 2、热化学方程式的、热化学方程式的右边右边必须写上必须写上H H，并用，并用“空格空格”隔隔开，注明开，注明符号、数值符号、数值和和单位单位。4 4、热化学方程式中各物质化学计量数、热化学方程式中各物质化学计量数仅仅表示表示物质的物质的量量，因此可以是，因此可以是整数整数也可以是也可以是分数分数5 5、H H的值的值方程式的方程式的化学计量数化学计量数对应对应若化学若化学计量数加倍，则计量数加倍，则H H的的数值也加倍数值也加倍；若反应逆向进行，；若反应逆向进行，则则H H数值相等，符号相反数值相等，符号相反. .化

8、学方程式化学方程式热化学方程式热化学方程式化学计量数表化学计量数表示的意义示的意义微粒个数或物质微粒个数或物质的的 物质的量。物质的量。一一定要整数定要整数物质的物质的 物质的量。物质的量。可以是分数可以是分数是否要注明物是否要注明物质的状态质的状态否否必须注明必须注明H的正负号与的正负号与单位单位无无必须注明必须注明是否要注明温是否要注明温度与压强度与压强否否是。是。250C，101KPa时可不注明时可不注明意义意义表明反应中表明反应中物质物质的变化的变化表明反应中表明反应中物质与物质与能量的变化和能量能量的变化和能量 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

9、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）反应物和生成物之间的质量比、物质的量比）反应物和生成物之间的质量比、物质的量比3 3）反应物）反应物完全变成生成物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。后所放出或吸收的热量。质质能能总结：总结：热化学方程式既表明了化学反应中的热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。H H2 2（g)+ Og)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H H = =241.8 KJ/mol 241.8 KJ/mol 21 4 4）热化学方程式具有加和性，化学式前

10、面的计量数必须与）热化学方程式具有加和性，化学式前面的计量数必须与H H 相对应；反应逆向进行时，相对应；反应逆向进行时，H H 值不变，符号相反。值不变，符号相反。1、当、当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应反应生成生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6KJ的热的热量，请写出该反应的热化学方程式。量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H =-184.6KJ/mol而这些书写也是对的！而这些书写也是对的！2、写出下列反应的热化学方程式、写出下列反应的热化学方程式（1）1molC(固态固态)与适量与适量H2O(气态气态) 反应反应,生

11、成生成CO(气态气态)和和H2(气态气态),吸收吸收131.3kJ的热量的热量（2）0.5molCu(固态固态) 与适量与适量O2(气态气态) 反应反应, 生生成成CuO(固态固态), 放出放出78.5 kJ的热量的热量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H= 314KJ/mol3、沼气是一种能源，它的主要成分是、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和和H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列的热量。则下列热化学方程式中正确的是热化学方程式中正确的是

12、A.2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +890kJ/mol B.CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol C.CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol D.1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molC4、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2

13、 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 CH+(aq)+OH(aq)=H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 在在稀溶液稀溶液中，酸和碱发生中和反应而中，酸和碱发生中和反应而生生成成1mol水水时放出的热量。时放出的热量。 研究条件：稀溶液研究条件：稀溶液 反应物：强酸与强碱反应物：强酸与强碱 生成物及其物质的量：生成物及其物质的量：1mol 放

14、出的热量：放出的热量：57.3kJ/mol注：注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反反应生成应生成1molH2O放出的热小于放出的热小于57.3KJ/mol浓酸、浓碱参加的反应中和热数值大于浓酸、浓碱参加的反应中和热数值大于57.3 KJ/mol1、中和热：、中和热：2 2、中和热的测定、中和热的测定实验药品：实验药品： 0.50 mol/L0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和0.55 0.55 mol/Lmol/L和的氢氧化钠溶液和的氢氧化钠溶液实验仪器：实验仪器：简易量热计简易量热计实验原理：实验原理：H H= = 4.18 m4.18 mt t

15、1010-3-30.0250.025kJ/molkJ/molQ =m c t Q：中和反应放出的热量。m：反应混合液的质量。c：反应混合液的比热容。t：反应前后溶液温度的差值。我们如何得到上述数据呢？实验原理：实验原理：m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c 需要查阅，t可用温度计测出反应前后的温度相减得到。问酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？量出它们的体积，再乘以它们的密度即可Q =（V酸酸酸酸V碱碱碱碱）c（t2t1） 本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL，它 们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于

16、是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g)已知已知 V酸酸=V碱碱=50 mL。 c酸酸=0.50 mol/L c碱碱=0.55 mol/L。 酸酸=碱碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）请把以上数据代入式请把以上数据代入式,得出得出Q的表示式。的表示式。其中热量的单位用其中热量的单位用kJ。 得出结果。得出结果。Q = 0.418（t2t1）kJ 思考：式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？式不是该反应的反应热，因为反应热是式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其

17、有正负的，中和反应放热，故其H为为“”。中和热是稀的酸、碱中和生成。中和热是稀的酸、碱中和生成 1mol水的反应热，而水的反应热，而50 mL 0.50 mol/L的盐的盐酸与酸与50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成氢氧化钠反应后生成的水只有的水只有0.025 mol，故式表示的也不是，故式表示的也不是中和热。中和热。 问题该反应的中和热应怎样表示呢？H=0.418(t2t1)0.025KJ/mol 50mL 0.5mol/L 的的HCl与与50mL 0.5mol/L 的的NaOH,相混合，混合前两溶液相混合，混合前两溶液的温度均为的温度均为15 ，反应后溶液温度变为，反应后溶

18、液温度变为18.4 。试通过计算写出该反应的热化学。试通过计算写出该反应的热化学反应方程式。（溶液密度均为反应方程式。（溶液密度均为1g/mL，水，水的比热容为的比热容为4.18J/g ，溶液用符号，溶液用符号”aq”表示）表示）HCl(aq) + NaOH(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) H = 56.85 KJ/mol(4)实验步骤：实验步骤：1.组装量热器组装量热器在大烧杯底部垫泡沫塑料在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），（或纸条），使放入的小烧杯杯口与使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），杯之间

19、填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。上图所示。大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、过程中热量损失的目的。若换用隔热、密

20、封性能更好的装置（如保温杯）会使密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。实验结果更准确。2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增

21、加，而导致实验结会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。果误差。实验中所用实验中所用HCl和和NaOH的物质的量比的物质的量比为何不是为何不是1 1而是而是NaOH过量？若用过量？若用HCl过量行吗？过量行吗？酸、碱混合时，为何要把量筒中的酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？因为本实验的关键是测反应的反应因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。而使误差增大。为了保证为了保证0.50 mol/L0.50 mol/L的盐酸完全被的盐酸完全被NaOHNaOH中和，采

22、用中和，采用0.55 mol/L NaOH0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。量，亦可。议一议议一议你所测得的数据是否为你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因若不是，分析产生误差的原因6 可能的原因有：可能的原因有：1.量取溶液的体积有误差量取溶液的体积有误差2.药品的选用不当引起的误差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。实验过程中有液体洒在外面。4.4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，混合酸、碱溶液时，动作缓慢， 导致实验误差导致实验误差5.5.隔热操作不到位，致使实验过程隔热操作不到位，致使实验过程 中热量损失而导致误差中热量损失而导致误差6.6.测了酸后的温度计未用水清洗而便测了酸后的温度计未用水清洗而便 立即去测碱的温度，致使热量损失立即去测碱的温度，致使热量损失 而引起误差。而引起误差。实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？环形玻璃搅拌棒？为什么？问题探究问题探究不能。因为铜丝易导热，使热不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大量损失较大问题探究问题探究判断下列实验操作对中和热测定的数值有