完美鲁科版化学课件 选修四 11《化学反应的热效应》

普通高中课程标准实验教科书化学反应原理（选修四）第一章化学反应及能量变化第一节化学反应的热效应【温故知新】化学反应中常伴随有能量变化，结合前面知识思考:1、化学反应的实质是什么？化学反应中为什么有能量变化?2、常见的放热反应有？常见的吸热反应有？3、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？4、用什么方法可以准确地测量这些热量？一、化学反应的反应热1、化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度下的热效应。2、符号________Q>0，为_______反应（反应体系能量增加）

；Q<0，为________反应（反应体系能量减小）

；3、单位：J/mol或kJ/mol4。反应热可由实验测得，也可理论计算得到5.影响反应热大小的因素①反应物本性②反应物的物质的量③反应物与生成物的状态固<液<气④可逆反应的进行程度6.中和热的测定①定义：在稀溶液中,酸和碱反应生成1mol水放出的热量.强酸+强碱中和热为：57.3kJ/mol醋酸+NaOH中和热呢？盐酸+氨水呢？【练一练】1.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△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2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出___kJ的热量。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50mL0.5mol•L—1的盐酸和50mL0.5mol•L—1NaOH溶液，第二次是用100mL0.5mol•L—1的盐酸和100mL0.5mol•L—1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）。28.65229.2_相等简易量热计示意图1、仪器：2、药品：量热计、量筒（100ml）、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溶液活动●探究测定中和反应的反应热1.向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1。2.向250mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使与量热计中盐酸的温度相同。3.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入烧杯。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度T2，记为终止温度。数据处理：Q=-cm(T2-T1)C:稀溶液比热近似于水，为4.18m=ρ水（V酸+V碱）Q是中和热吗？怎样求中和热？【思考】1.改用稀KOH或稀硝酸，结果相同，为什么？2.怎样改进量热装置？3.温度计：水银球位置？测完盐酸温度后，应将温度计清洗并擦干为什么？4.若缓慢倒入NaOH，会有何影响？二、化学反应的焓变1.焓（H）：是用来描述物质所具有的能量的物理量2.焓变（△H）：△H=H生成物-H反应物在等温等压条件下的化学反应，如果不做非体积功（即没有转化为电能、光能等其他形式的能），则该反应的反应热等于反应前后物质的焓变。即：Qp=△H高中阶段，二者通用∆H<0时，为放热反应∆H>0时，为吸热反应H2(g)＋I2

(g)

====2HI(g)

ΔH

=

－14.9kJ/mol200℃

101kPa怎样理解焓变的单位？是每摩尔物质or每摩尔反应？若方程式系数减半或者加倍，ΔH有何变化？交流研讨下列方程式属于热化学方程式：1.定义：把化学反应中的物质变化和能量变化同时表示出来的方程式。2.写法：1)标明所有物质的聚集状态，常用s、l、g表示固体、液体、气体，aq代表溶液。不标↓或↑符号。2）

ΔH后要注明反应温度和压强，常温常压（298K,101kPa）可以不写。ΔH的单位为J·mol-1或KJ·mol-1

必须标明正负。三、热化学方程式3)ΔH与方程式的系数成正比。系数加倍时，ΔH也要加倍。可逆反应正逆方向，ΔH数值相等，符号相反。4)方程式中的化学计量数以“mol”为单位，不表示分子数，因此可整数，也可分数。5)可逆反应的ΔH表明的是完全反应时的数据。2、写出下列反应的热化学方程式课堂练习（1）1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO

(g)，需吸收68kJ的热量；（2）2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。3（1）3molNO2(g)与1molH2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g)，放热138kJ。

（2）用CO(g)还原1molFe2O3(s)，放热24.8kJ。

（3）1molHgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7kJ。

（4）0.5mol稀硫酸和足量稀氢氧化钠溶液完全中和，反应放热为57.3kJ

A4、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是

()A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484kJ·mol－1

5、(2003·江苏)已知在25℃、101kPa下，1g

C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是(

)A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-48.40kJ·mol-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ·mol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518kJ·mol-1D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-48.40kJ·mol-1B6.①H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1

为什么①中的△H

的值要比②中的△H值要大？

7.比较下列各组热化学方程式中△H1与△H2的大小，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)△H28.C（金刚石，S）=C（石墨，S）△H=

-1.4kJ·mol-1C（金刚石，S）+O2(g)=CO2(g)

△H1C（石墨，S）+O2(g)=CO2(g)

△H2根据上述反应事实所得出的结论正确的是（

）A．△H1=△H2B．△H1>△H2

C．△H1<△H2D．金刚石比石墨稳定[思考]

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol

在该温度下，取1molN2(g)和3molH2(g)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？如何测定如下反应:

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的△H1①能直接测定吗？如何测？②若不能直接测，怎么办？[思考]四．盖斯定律：1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。2.盖斯定律直观化△H＝△H1+△H2CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2实例1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1＝？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3

∴△H1=△H3

－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol下列数据表示H2的燃烧热吗？Why？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)

△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l)

△H2＝－44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol实例2

有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。3．盖斯定律的应用【例1】已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);ΔH3=-1370kJ/mol

试计算:④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)

的ΔH【解】：①×2+②×4-③=④

ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)用一用盖斯定律石墨能直接变成金刚石吗？例2：查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol

解:①-②得：

C(石墨，s)=C(金刚石，s);△H=+1.5kJ/mol例3：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l);△H2=-534kJ/mol

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。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l);△H=-1135.2kJ/mol

例4：已知：CH４

(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-Q1KJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）;△H=-Q2KJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）;△H=-Q3KJ/mol

常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温,放