化学反应中的热效应.ppt

1、化学反应中的热效应,化学反应过程中,所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。,常见的放热反应： 所有的燃烧反应 所有的中和反应 活泼金属与水、酸的反应 多数的化合反应 以下特殊的化合反应是吸热反应：,常见的吸热反应： 所有的电离过程 所有的水解反应 多数的分解反应,反应中能量的变化我们称为焓变,一、焓变 1、概念：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。 2、符号：H 单位：kJ/mol 3、规定 放热： H0 吸热: H0 Q0,热化学方程式有什么意义? 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?,第2页的交流与讨论,二、热化学方程式,1.定义：

2、可表示参加反应物质的量和反应热的关系的方程式，叫做热化学方程式。 2.写法： 1)要注明反应的温度、压强（298K,101kPa时不写)； 2)要注明反应物和生成物的聚集状态，常用s、l、g表示固体、液体、气体。 3) H的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时， H也要加倍。当反应逆向进行时， 其H与正反应的数值相等，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，因此可以是整数，也可以是小数或分数。 5)在方程式后写下H的数值和单位，方程式与H用空格隔开。 6)热化学方程式一般不写反应条件；不标明生成沉淀或气体符号。 7)可逆反应的H是按照完全反应时测得的数据。

3、 完成第3页交流与讨论,3、H的大小比较,1）方程式计量数相同，反应物或生成物的聚集状态不同 放热反应： 生成固体放出的热量_生成液体放出的热量_生成气体放出的热量 吸热反应： 生成固体吸收的热量_生成液体吸收的热量_生成气体吸收的热量,2）反应物或生成物的状态相同，计量数不同 若一反应的化学计量数是另一反应化学计量数的n倍，则其反应热是另一反应的反应热的n倍。 3）可逆反应中的H是指完全反应时的反应热。因此要考虑反应进行的程度，当反应进行的程度越大，则H越大。,随堂练习,1、 1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应

4、的热化学方程式。 2、课本第4页问题解决,一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,H=E生总能量-E反总能量 吸热反应： H0 E生总能量E反总能量 放热反应: HE生总能量,化学反应过程中为什么会有能量的变化呢?,化学反应本质上是分子中的旧键断裂形成原子, 原子间重新组合形成新键,进而形成新的分子的 过程.旧键的断裂会吸收热量,而新键的形成会放 出热量,反应是放出还是吸收能量取决于两者之 间的相对大小.,化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程中 有能量变化的本质原因。 H=E反总键能-E生总键能,第5页的问题解决,1、下列说法中正确的是（ ）

5、 A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B放热的反应在常温下一定很容易发生 C反应是放热还是吸热必须看反应物和生 成物所具有的总能量的相对大小 D吸热反应在加热条件下才能发生,C,2. 下列叙述中正确的是( ) A.在稀溶液中1mol酸和1mol碱完全反应所 放出的热量,叫做中和热 B.在101kPa时1mol物质燃烧时的反应热叫 做该物质的标准燃烧热 C.热化学方程式中,各物质前的化学计量数 不表示分子个数 D.如果反应物所具有的总能量小于生成物所 具有的总能量,则发生的反应是放热反应。,C,3下列反应属于吸热反应的是 ( ) A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2 6CO2+6H2O

6、 B. CH3COOH+KOH CH3COOK+H2O C. A+B C+D； H0 D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,酶,D,AC,5.分析右面的能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是 ( ) A.2A（g）+ B(g)=2C（g）；H=a（a0） B.2A（g）+ B(g)=2C（g）；H=a（a0） C.2A + B=2 C；H=a（a0） D.2C=2A +B；H=a（a0）,B,6、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）1mol化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（

7、kJmol1）：PP：198 PO：360 O=O：498则反应P4（白磷）+3O2= P4O6 的反应热H为 （ ） A-1638 kJmol1 B+1638 kJmol1 C-126 kJmol1 D+126 kJmol1,A,反应热的测量与计算,获得化学反应热的主要途径: 1、实验直接测定 2、间接计算获得 （1）根据盖斯定律计算 （2）根据公式H=E反总键能-E生总键能 计算,根据第6页中的“活动与探究”思考： 1、测定反应热时，量热计直接测定的数据是 焓变吗？如果不是直接测定的是什么？ 2、实验中的反应原理是什么？ 3、要获得比较精确的数据，该实验应该注意 什么问题？,一、反应热的测

8、定 1、量热计直接测定的是体系的温度变化,2、HCl与NaOH反应的反应热测定原理：,1mol 1mol -akJ 0.025mol 0.025mol -bkJ,由实验可以测定出b值，然后便可换算出a,中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生 成1mol水时所放出的热量,由于电离过程是吸热的,而弱酸、弱碱都较难电离， 所以，强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱反 应生成1mol水时所放出的热量都小于57.3 kJ。,3、测定反应热时一定要采取较好的绝热措施， 动作要快，以减小实验误差。,强酸和强碱在稀溶液中的中和热可表示为: H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= -57.3k kJm

9、ol1， 又知道溶液中的反应有： CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-Q1kJmol1 1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) H= -Q2 kJmol1 HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3（aq）+H2O(l) H= -Q3 kJmol1， 则Q1、Q2、Q3的关系正确的是 ( ) Q1 = Q2 = Q3 B.Q2 Q1 Q3 C. Q2 Q3 Q1 D. Q2 = Q3 Q1,C,二、盖斯定律 1、概念：一个化学反应，不论是一步完成，还是 分步完成，其总的热效应是完全相同的。,盖斯定律

10、表明：一个化学反应的焓变仅与反应 的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应 的途径无关。,2、计算 （1）若一个反应的焓变H=a kJmol1，则其逆反 应的焓变H=-a kJmol1 （2）若一个化学反应方程式可由另外几个反应 的化学方程式相加减而得到，则该反应的 焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而 得到。,第8页的例二,第8页的问题解决,1、已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨) + O2(g)CO2(g)；H=393.51kJ mol-1C(金刚石) + O2(g) CO2(g)；H=395.41kJ mol-1据此判断，下列说法中正确的是 （ ）A

11、.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时， 石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时， 石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时， 石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时， 石墨的能量比金刚石的高,A,A,能源的充分利用,1、你所了解的传统能源有哪些？新能源又有哪些？,2、能源又可以分为一次能源和二次能源。一次能源 是指直接取自自然界，没有加工转换的各种能量 和资源；二次能源是指由一次能源经过加工转换 后得到的能源。根据这种分类法，请将上面提到 的能源重新分类？,思考：在许多场合将煤块直接燃烧，这种燃烧方式 存在什么缺陷？,采用

12、这种方式燃烧煤，煤与空气的接触面积不够， 内部煤的燃烧效率偏低，浪费了能源。另外，直接 燃烧煤会使其中的硫转化为二氧化硫，引起大气的 污染。,有哪些可以提高煤的燃烧效率的方法吗？,目前常用的方法主要有三种： （1）将煤制成蜂窝状，以增加与空气的接触面积 （2）通过一定的方法将煤转化为液体燃料（如甲醇） （3）通过一定的方法将煤转化为气体燃料（如煤气）,完成第9页的“交流与讨论”，提出你的观点。,虽然将煤转化为水煤气再燃烧与直接燃烧煤所获得 的能量是一样的，而且将煤转化为水煤气会增加消 耗。但将煤转化为水煤气至少有两个优点： 一是将固体煤转化为气体，极大地提高了燃烧效率； 二是通过转化除去了硫，

13、避免了SO2气体的产生。,除了将煤制成蜂窝状外，日常生活中还常采用 如下措施节能： （1）在农村燃烧秸秆时，常使用鼓风机（或 风箱），通过鼓入足量的空气，使秸秆 充分燃烧 （2）在使用煤气或天然气作燃料时，常通过 调节煤气的进风口，通入足量的空气， 保证气体的充分燃烧,思考：如果在燃料燃烧时通入过量的空气，对 充分利用能源有没有影响？,通入过量的空气，会导致空气带走过多的 热量，使燃料的利用效率下降。,在生产和生活中，还需要充分利用燃料燃烧所放 出的热量，例如：火力发电厂会产生大量的余热， 电厂的附近常建有一些其他工厂（如水泥厂）用 电厂的余热进行生产。,由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源

14、显得 十分重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下 列问题； 1、根据第9页表13计算H2、CH4及C2H2的热值 2、讨论H2作为能源有何优点，目前在利用氢能 方面主要存在什么问题？,1、H2、CH4及C2H2的热值分别为142.9kJg-1、 55.6kJg-1、50kJg-1。 说明H2作为能源具有热值高的特点。另外， 用H2作为能源还具有无污染的特点。,2、目前在应用氢能方面最重要的问题是H2的 制取。,A,已知：,236,作业： 1、在100g碳不完全燃烧所得的气体中，CO占 1/3体积，CO2占2/3体积，且 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H =-110.35 kJmol1

15、 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H =-282.57 kJmol1 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是多少？,2、已知下面热化学方程式： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H= -890.36 kJmol1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g) H= -241.8 kJmol1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) H= -285.8k kJmol1 常温下取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L (标准状况下)，在101kPa下经完全燃烧后恢复至常温， 求放出的热量。,3、已知两个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H1 =-571.5 kJmol1 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) H2 =-2220 kJmol1 实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol完全燃烧时共 放热3847kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比为多 少？,50ml0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液在 如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程 中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，图中伤缺少的一种玻璃仪器 是 。 （2）烧杯间填满碎纸条的作