人教版高中化学选修4 化学反应原理 第一章 第一节 化学反应与能量的变化(第2课时)

1、2022-3-11.1第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化第第1 1课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理2022-3-11.2H HE E（生成物生成物的总能量）的总能量） E E（反应物反应物的总能量）的总能量）H HE E（反应物分子化学键断裂时（反应物分子化学键断裂时所释放所释放的总能量）的总能量） E E （生成物分子化学键形成时（生成物分子化学键形成时所吸收所吸收的总能量）的总能量）我们已经认识了反应热，我们已经认识了反应热，那么如何在化那么如何在化学方程式

2、中学方程式中正确反映其热量正确反映其热量的变化？的变化？热化学方程式热化学方程式2022-3-11.3二、热化学方程式二、热化学方程式什么是什么是热化学方程式热化学方程式？表示参加反应表示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，叫做的化学方程式，叫做热化学方程式热化学方程式。热化学方程式热化学方程式2022-3-11.4思考思考交流交流与化学方程式相比，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？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？请看以下请看以下几个例子几个例子，再思考！，再思考！热化学方程式热化学方程式2022

3、-3-11.5热化学方程式热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式的化学方程式H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa1 1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，个部分，二者缺一不可二者缺一不可。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化物质变化能量变化能量变化热化学方程式热化学方程式2022-3-11.6书写热化学方程式的注

4、意事项书写热化学方程式的注意事项1 1、化学方程的、化学方程的右边右边必须写上必须写上H H，并并用用“空格空格”隔开隔开， H H：吸热用：吸热用“+ +”，放热用：，放热用：“”， 单位是单位是kJ/molkJ/mol或或J/molJ/mol热化学方程式热化学方程式2022-3-11.7热化学方程式热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式系的化学方程式H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa2 2、热化学方程式

5、需注明反应时的温度和压、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。强。对于对于 25 101kPa25 101kPa时进行的反应可时进行的反应可不注明。不注明。普通化学方程式不需注明温度普通化学方程式不需注明温度和压强。和压强。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2热化学方程式热化学方程式2022-3-11.8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1 1、化学方程的右边必须写上、化学方程的右边必须写上H H，并用，并用“空格空格”隔开隔开, ,H H：吸热用：吸热用“+

6、+”，放热用：，放热用：“”，单位，单位是是kJ/molkJ/mol或或J/mol;J/mol;2 2、需注明反应的温度和压强，需注明反应的温度和压强，如不注如不注明条件，即指明条件，即指: : 25 1.0125 1.0110105 5PaPa；热化学方程式热化学方程式2022-3-11.9热化学方程式热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式系的化学方程式3 3、热化学方程式需热化学方程式需注明各物质的状态注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态。普通化学方程式不需注明物质的状态。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(

7、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热化学方程式热化学方程式2022-3-11.10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1 1、化学方程的、化学方程的右边右边必须写上必须写上H H，并用并用“空格空格”隔开隔开， H H：吸热用：吸热用“+ +”，放热用：，放热用：“”，单，单位是位是kJ/molkJ/mol或或J/molJ/mol2 2、需注明反应的温度和

8、压强，需注明反应的温度和压强，如不注明条件，如不注明条件，即指即指: : 25 1.0125 1.0110105 5PaPa；3 3、物质后需物质后需标聚集状态标聚集状态（s s、l l、g g、aqaq）热化学方程式热化学方程式2022-3-11.11热化学方程式热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式系的化学方程式4 4、热化学方程式中化学计量数热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数物质的物质的量，可为整数或分数。 普通化学方程式中化学计量数宏观上表示普通化学方程式中化学计量数宏观上表示

9、各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。只能为整数，不能为分数。H H2 2(g)+ O(g)+ 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kJ/mol的含义：的含义： 每每mol反应的焓变反应的焓变热化学方程式热化学方程式2022-3-11.12书写热化学方程式的注意事项书写

10、热化学方程式的注意事项1 1、化学方程的、化学方程的右边右边必须写上必须写上H H，并用并用“空格空格”隔开隔开， H H：吸热用吸热用“+ +”，放热用：，放热用：“”，单位是，单位是kJ/molkJ/mol或或J/molJ/mol2 2、需注明反应的温度和压强，需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指如不注明条件，即指: : 25 25 1.011.0110105 5PaPa；3 3、物质后需物质后需标聚集状态标聚集状态（s s、l l、g g、aqaq）4 4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅仅表示物质的表示物质的量并不能表示物质

11、的分子数或原子数，因此量并不能表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整化学计量数可以是整数也可以是分数数也可以是分数5 5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则H H的的数值也加倍数值也加倍；若反应逆向进行，则；若反应逆向进行，则H H改变符号，但绝对值不变改变符号，但绝对值不变热化学方程式热化学方程式2022-3-11.13热化学方程式表示的意义热化学方程式表示的意义1 1、反应物和生成物的种类、聚集状态、反应物和生成物的种类、聚集状态2 2、反应中各物质的物质的量比和质量比、反应中各物质的物质的量比和质量比3 3、反应中

12、放出或吸收的热量。、反应中放出或吸收的热量。热化学方程式热化学方程式2022-3-11.14问题：问题：反应物和生成物前的系数它代表了什么？反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中在方程式中H H它表示了什么意义？它表示了什么意义？ H H它的值与什么有关系？它的值与什么有关系？ 热化学方程式中各物质前的化学计量数热化学方程式中各物质前的化学计量数不表不表示分子个数，表示对应物质的物质的量示分子个数，表示对应物质的物质的量。 H(kJ/mol)H(kJ/mol)它它表示每摩尔反应所放出的热表示每摩尔反应所放出的热量量，H H它的值它的值与方程式中的计量系数有关与方程式中的计量系数有关，即

13、，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H H不同。不同。热化学方程式热化学方程式2022-3-11.151 1、当、当1 mol1 mol气态气态H H2 2与与1 mol1 mol气态气态ClCl2 2反应反应生成生成2 mol2 mol气态气态HClHCl，放出，放出184.6 kJ184.6 kJ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。H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H H =-184.6 kJ/mol =-184.6 kJ/mol练习练习热化学方程式热化学

14、方程式2022-3-11.16而这些书写也是对的！而这些书写也是对的！热化学方程式热化学方程式2022-3-11.17（练习与巩固）依据事实，写出下列反应的热化学方程式（）（）1 mol1 mol碳完全燃烧放出碳完全燃烧放出393.5 kJ393.5 kJ的热量；的热量；（）（）1 1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68 kJ22.68 kJ；（）（）1 mol1 mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化碳放出生成氯化氢和二氧化碳放出145 kJ145 kJ的热量。的热量。你写对了吗？_热化学方程式热

15、化学方程式2022-3-11.18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 1）1molC(1molC(固态固态) )与适量与适量H H2 2O(O(气态气态) ) 反应反应, ,生生成成CO(CO(气态气态) )和和H H2 2( (气态气态),),吸收吸收131.3 kJ131.3 kJ的热量的热量（2 2）0.5 molCu(0.5 molCu(固态固态) ) 与适量与适量O O2 2( (气态气态) ) 反应反应, , 生成生成CuO(CuO(固态固态), ), 放出放出78.5 kJ78.5 kJ的热量的热量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131

16、.3 kJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H= 314KJ/mol热化学方程式热化学方程式2022-3-11.19 1、2.00 gC2H2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为放出的热量为99.6 kJ，写出，写出C2H2燃烧的热燃烧的热化学方程式。化学方程式。 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2589.6 kJ/mol热化学方程式热化学方程式2022-3-11.202C2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=-4b k

17、JH=-4b kJ2C2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=-4b kJ/molH=-4b kJ/molC. CC. C2 2H H2 2(g)+5/2O(g)+5/2O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(g) O(g) H=-4b kJ/molH=-4b kJ/molD. 2CD. 2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=+4b kJ/molH=+4b kJ/

18、molE. 2CE. 2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=-2b kJ/molH=-2b kJ/mol2 2、已知充分燃烧、已知充分燃烧a g a g 乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol1mol二氧化碳气二氧化碳气体和液态水，并放出热量体和液态水，并放出热量bkJbkJ，则乙炔燃烧的热化学，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是方程式正确的是B B点拨：点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集聚集状态、状态、H H的正负号、物质的量的大小、单位的正负号、

19、物质的量的大小、单位等主要方等主要方面入手面入手热化学方程式热化学方程式2022-3-11.213、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2( g ) H2O( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2( g ) 2H2O( g ) H2 = 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=b0C热化学方程式热化学方程式2022-3-11.22我们到底获得了多

20、少能量我们到底获得了多少能量请思考：一个测量热量的仪器，应该具请思考：一个测量热量的仪器，应该具有哪些功能和部件？有哪些功能和部件？热化学方程式热化学方程式2022-3-11.23它应该具有它应该具有1.保温功能：有盖子，隔热材料2.温度测定功能：温度计3.点燃功能：燃烧丝4.搅拌功能：搅拌棒它长什么样？热化学方程式热化学方程式2022-3-11.24氧弹式量热计氧弹式量热计测燃烧热测燃烧热热化学方程式热化学方程式2022-3-11.25小小设计师小小设计师 请利用实验室现有的请利用实验室现有的仪器和物品，设计一个仪器和物品，设计一个用以测定中和反应放热用以测定中和反应放热的量热计。的量热计。

21、热化学方程式热化学方程式2022-3-11.26我们的猜想：我们的猜想： 测定强酸强碱反应中和热测定强酸强碱反应中和热 ，化学反应的热，化学反应的热效应。效应。需要的仪器和材料：需要的仪器和材料： 大烧杯（大烧杯（500ml)500ml)、小烧杯（、小烧杯（100ml)100ml)、温度、温度计、两支量筒（计、两支量筒（50ml50ml）、泡沫塑料、泡沫塑料）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃棒。板、环形玻璃棒。 0.50mol/L0.50mol/L盐酸、盐酸、0.55mol/L0.55mol/L氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液。热化学方程式热化学方程式2022-3-11.27二、中和热二、中和热1

22、1定义：定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol1mol水时的反水时的反应热叫做中和热。应热叫做中和热。2. 2. 中和热的表示：中和热的表示： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol3.3.要点要点： 、条件：、条件：稀溶液稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子稀溶液是指溶于大量水的离子 、反应物：、反应物： （强）酸与（强）碱（强）酸与（强）碱。中和热。中和热不包括离子在水溶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液中的生成热、

23、电解质电离的吸热所伴随的热效应 、生成、生成1mol1mol水。水。中和反应的中和反应的实质实质是是H H+ +和和OHOH- -化合生成化合生成H H2 20 0，若反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之内应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内 、放出的热量：、放出的热量：57.3kJ/mol57.3kJ/mol热化学方程式热化学方程式2022-3-11.28活动与探究活动与探究 1、请大家观察量热计、请大家观察量热计的构造，分析一下，量热的构造，分析一下，量热器直接测定的数据是什么？器直接测定的数据是什么？是焓变的数值吗？是焓变的数值吗？ 是体系（溶液）温度

24、的变化是体系（溶液）温度的变化2 2、根据体系温度变化可以求得什么物理量？、根据体系温度变化可以求得什么物理量？可以求得反应吸收或放出的热量可以求得反应吸收或放出的热量Q =m c tQQ: :中和反应放出的热量。中和反应放出的热量。mm：反应混合液的质量。：反应混合液的质量。c c：反应混合液的比热容。：反应混合液的比热容。 t t：反应前后溶液温度的差值。：反应前后溶液温度的差值。热化学方程式热化学方程式2022-3-11.29 3、请在下列的药品中选择一种你认为最合适请在下列的药品中选择一种你认为最合适的酸和碱。的酸和碱。 50 mL 0.50 mol/LHCl溶液溶液 50 mL 0.

25、50 mol/LCH3COOH溶液溶液 0.7mL 18mol/LH2SO4溶液溶液 50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液溶液 50 mL 0.50 mol/LNH3溶液溶液强酸、强碱的稀溶液！强酸、强碱的稀溶液！热化学方程式热化学方程式2022-3-11.30活动与探究活动与探究4 4、酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？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。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） Q =m c t 本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为本

26、实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL, 盐盐酸的浓度为酸的浓度为0.50 mol/L，氢氧化钠的浓度为，氢氧化钠的浓度为0.55 mol/L 。由。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g)热化学方程式热化学方程式2022-3-11.31活动与探究活动与探究Q =（V酸酸酸酸V碱碱碱碱）c（t2t1） Q =m c t已知已知 V酸酸=V碱碱=50 mL。 c酸酸= c碱碱=0.50 mol/L

27、。 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。Q = 0.418（t2t1）kJ 5 5、式表示的是、式表示的是中和热中和热吗？为什么？吗？为什么？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol热化学方程式热化学方程式2022-3-11.32 温度温度实验次数实验次数起始温度起始温度t t1 1/终止温度终止温度t t2 2/温度差温度差(t(t2 2-t-t1 1)/)/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 316.116.216.316.216.216.319.419.419.516.15

28、16.216.33.253.23.2t1/t2/(t2-t1) /16.2219.433.22H= 0.4183.220.025kJ/mol=53.8kJ/mol热化学方程式热化学方程式2022-3-11.33为什么实际值和理论为什么实际值和理论值存在较大的差异？值存在较大的差异？为了使实际值和理论为了使实际值和理论值更接近，你有什么值更接近，你有什么好的改进方案？好的改进方案？强酸、强碱反应强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); H= - 57.3kJ/moL差别= -（57.3-53.8）kJ/mol= -3.5 kJ/mol作为量热器的仪器装置，要尽量作为量热器的仪

29、器装置，要尽量减少热量散失。盐酸和氢氧化钠减少热量散失。盐酸和氢氧化钠溶液浓度的配制必须准确。盐酸溶液浓度的配制必须准确。盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须量取准和氢氧化钠溶液的体积必须量取准确。温度计的读数要准确。实确。温度计的读数要准确。实验操作要快。验操作要快。热化学方程式热化学方程式2022-3-11.34讨论下列问题 1.本实验中若把本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55

30、 mol/L的的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？答案：答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。时要吸热，故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都

31、准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。热化学方程式热化学方程式2022-3-11.35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判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？填变大变小或者不变。如何影响？填变大变小或者不变。大烧杯上没有盖硬纸板大烧杯上没有盖硬纸板用相同浓度和体积的氨水代替用相同浓度和体积的氨水代替NaOHNaOH溶液进溶液进行实验行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验进行实验 实验中改用实验中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐

32、酸跟50 50 mL 0.55 mol/L NaOHmL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验溶液进行实验变变 小小变变 小小变变 小小不不 变变热化学方程式热化学方程式2022-3-11.36【练习练习】50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：程中所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用品）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作