1、化学反应的热效应 (3)

1、第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应 任何一个化学反应的过程，既有物质变化，又有能量的变化。能量变化热能电能光能【复习】化学反应中能量变化的原因：化学反应实质： 旧键的断裂和新化学键的形成旧化学键断裂吸收能量新化学键形成释放能量 这两个过程的能量大小不同，所以出现能量的变化，整个反应放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小。常见放热反应1.酸碱中和反应 2.燃烧反应3.活泼金属与水、酸的反应4.铝热反应5.大多数化合反应常见吸热反应高温高温1.大多数分解反应2.以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应 C + CO2 = 2CO C+ H2O = CO+ H23.铵盐和碱的反应 B

2、a(OH)28H2O与NH4Cl反应 一、化学反应的反应热1.定义：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，简称反应热。2.符号：Q规定：反应放热时，反应体系能量降低，Q0单位： KJ或J3.决定因素：对于一个给定的反应，反应热与反应物的本性、反应物的物质的量及反应物和生成物的聚集状态有关。4.测量方法：（1）反应热的数据可以用量热计测量。测定反应热的仪器：量热计 简易量热计示意图结构：内筒、外筒温度计、搅拌器杯盖、保温材料 量热计的原理：测量反应前后溶液温度，再根据溶液质量及量热计的热容用公式进行计算 Q= - C(T2 -T1) C-热容 当物质吸

3、收热量温度升高时，温度每升高1K所吸收的热量，为该物质的热容。 单位：J/K或KJ/K Q = - C0 m(T2-T1) C0-比热容 单位质量物质的热容。 单位：KJk-1 Kg -1 m反应溶液的总质量 T 热力学温度（2）公式实验目的：实验原理：实验测定的数值：测定中和反应的反应热Q=-C(T2-T1)或Q=-C0m(T2-T1)T2和T1活动探究 仪器：药品：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溶液量热计、量筒（100ml）、1.向量热计内

4、筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插温度计，匀速搅拌后记录初始温度T12.向250 mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶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，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？ (1)反应热的计算式进行了以下处理： a、忽略量热计的热容 b、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(2)酸或碱略稍过量 使中和反应进行完全(3)酸和

5、碱的浓度宜小不宜大 为了使测得的中和热更准确 (4)记录最高温度。1.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【练习】 2.下列各项与反应热的大小无关的是（ ） A.反应物的状态 B.温度 C.反应物的多少 D.反应热的单位DB 二、焓及焓变1.焓：符号：描述物质所具有的能量的物理量H2.反应焓变：符号：表达式:反应产物的总焓与反应物的总焓之差HH = H(产物) H(反应物)当H0时 H为 吸热反应焓变与反应热的关系：在恒压的条件下，化学反应过程

6、中能量变化全部转化为热能，则 H = QP(QP：等压条件下化学反应的反应热)例1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为H= kJ/mol。131.5【练习】 能表示参加反应物质的变化和反应热的关系的化学方程式. 观察以上热化学方程式，分析其与普通的化学方程式有何不同？H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H= -184.6 kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H= -890.3 kJ/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=

7、-57.3 kJ/mol三、热化学方程式H2(g)+I2(g) = 2HI(g) H=14.9kJ/mol1.热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可. 普通化学方程式只包含物质变化一个部分.物质变化能量变化H2(g)+I2(g) = 2HI(g) H=14.9kJ/mol200101kPa2.热化学方程式需注明反应时的温度和压强.对于 25、101kPa时进行的反应可不注明. 普通化学方程式不需注明温度和压强.3.热化学方程式需注明各物质的状态. 普通化学方程式不需注明物质的状态.H2O(g)= H2O(l)H2O(l)= H2O(g)H=44kJ/molH=44kJ/mol

8、4.热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数. 普通化学方程式中化学计量数表示各物质的物质的量，还表示原子、分子数目，只能为整数不能为分数.2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) H=483.6kJ/mol 1.需注明反应的温度和压强(如在25、101kPa下进行的反应，可不注明). 2.应注明反应物和生成物的状态. 3.相同的反应，化学计量数不同时，其H不同.2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) H=483.6kJ/mol书写热化学方程式的注意点 1.（05全国卷)已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ

9、，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ ）动动脑 动动手求:C(s)+O2(g)=CO2(g) H3 ?已知: H3 = H1 + H2 对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变都是一样的盖斯定律CO2C+O2H1H3H2H1=H2+H3化学模型 某人从山下A到达山顶B，无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔都高了300m四、反应焓变的计算1.利用盖斯定律(1)合理进行方程式的叠加。热化学方程式的叠加类似于整式的运算，叠加时应遵循数学的运算规则，当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物质前的化学计量数和H需同乘以该化学计量数。(2)“H”在进行加

10、、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即H 的运算包括数值和符号的双重运算。 已知:2SO2(g)+O2 (g) =2SO3 (g) H1=-196.6kJ/mol2NO (g)+O2 (g) =2NO2 (g) H2=-113.0kJ/mol求: NO2(g)+SO2 (g) =SO3 (g) +NO (g) 的H3=？C(s) + O2(g) = CO2(g) H3-393.5 kJ/molH1 = H3H2 = -393.5(-283.0) = -110.5 kJ/mol 2 + 4 - = H2H14H2H3 H283.22285.84 1370 339.2 kJ/mol 物质的量均为1mol的H2、Cl2发生反应：H2Cl2=2HCl据下列信息求出该反应的焓变。2.利用焓变的计算公式H=Q吸-Q放H=E反-E生H=Q生-Q反H=H生-H反H=E反-E生H=Q吸-Q放H=E反-E生H=Q吸-Q放 =436+243-431*2 =-183 kJ/mol化学键PPPOOO键能/ kJmol1198360498已知：白磷和P4O6的分子结构如下图所示，结合下表中的数据，求反应 P4(s)+3O2(g)=P4O6(s)的焓变H的值 白磷 P4O6H=E反-E生H=E反-E生 =198*6+498*3-360*12 =