第1节化学反应的热效应 联想 质疑 化学反应中常伴随有能量变化 结合前面知识思考 1 化学反应中为什么有能量变化 3 例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用 化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关 这就 需要一个化学量来定量描述研究反应热 2 哪些反应是放热反应 哪些反应是吸热反应 4 如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量 5 用什么方法可以准确地测量这些热量 6 通过理论方法如何计算这些热量 一 化学反应的反应热 1 什么是反应热 2 反应热的符号是什么 怎样表示反应吸 放热 4 如何获得一个反应的反应热呢 3 反应热的单位是什么 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 3 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250 mL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 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 各组按要求实验记录数据计算各反应的反应热 试 验 组 实 验溶液初 始温度 T1 溶液最高 温度T2 反应热 1NaOH溶液与盐酸 2KOH溶液与盐酸 3NaOH溶液与硝酸 为保证测定结果的准确性 在测定过程中应注意什么 1 为了使中和反应进行完全 可以让酸或碱略 稍过 量 2 为了使测得的中和热更准确 所用酸和碱的浓度宜 小不宜大 3 宜使用有0 1 刻度的温度计 读数尽可能准确 且估读至小数点后二位 同时应注意水银球部位要完 全浸没在溶液中 而且要稳定一段时间后再读数 以 提高所测的精度 4 记录最高温度 5 进行反应热的计算式进行了以下处理 a 忽略量热记的热容 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 一 化学反应应的热热效应应 一 反应热应热 1 概念 一定温度 释释放或吸收 吸热热 2 表示 Q 放热热 3 获获取反应热应热 数据的方法 理论计论计 算 实验测实验测 定 二 反应热应热 的实验测实验测 定 1 原理Q C T2 T1 cm T2 T1 2 实验实验 课堂小结 热化学 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 B 练习 基本规律 所有的水解和电离过程都是吸热反应 燃烧反应 中和反应都是放热反应 大多数分解反应都是吸热反应 大多数化合反应都是放热反应 也有例外 H2 I2 2HI N2 O2 2NO C H2O g CO H2 N2O4 2NO2 氢氧化钡与铵盐的反应 2 下列变化中 属于吸热反应的是 A 氮气与氢气合成氨 B 酸碱中和 C 二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫 D 焦炭与高温水蒸气反应 D 练习 1 下列变化中 属于放热反应的是 A Ba OH 2 8H2O与NH4Cl的反应 B 点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧 C 灼热的碳与二氧化碳的反应 D 氯化铝的水解 B 当 H为 H0 时 为吸热反应 二 化学反应的焓变 1 焓定义 用来描述物质所具有能量的物理量 符号 H 单位 kJ mol 2 影响因素 3 在恒温 恒压的条件下 化学反应过程 中能量变化全部转化为热能 则焓变等于QP 4 热化学方程式 1 概念 能够表示物质变化与焓变的做 化学方程式叫热化学方程式 H2 g Cl2 g 2HCl g 184 6 kJ molH CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l 890 3 kJ molH NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l 57 3 kJ molH 反应放出或吸收的热量的多少 与外界的温度和压强有关 需要注明 不注明的指 101kPa和25 时的数据 因为为物质质的聚 集状态态不同所含的能量也不同 固态态 液态 吸热 气态 吸热 吸热 1 要注明温度和压压强 2 反应应物和生成物要注明聚集状态态 2 书写热化学方程式应注意以下几点 H2 g O2 g H2O l H 285 8KJ mol H2 g O2 g H2O g H 241 8KJ mol H2O l H2O g H 44KJ mol 3 热热化学方程式中各物质质前的化学计计量数表示物质质的量不表示 分子数 因而必要时时可用简单简单 分数 一般出现分数时是以某一反应 物或生成物为 1mol 时其它物质才出现的 H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6KJ mol H2 g Cl2 g HCl g H 92 3KJ mol 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6KJ mol H2 g O2 g H2O l H 285 8KJ mol 4 H的表示 热化学方程式中的 H的 与 一定要注明 代表 吸热 代表放热 无论热化学方程式中化学计量数为多少 H的单位总是 KJ mol 但 H的数值与反应式中的系数成比例 热化学方程式表示的意义 1 表示什么物质质参加反应应 结结果生成什么物质质 2 反应应物和生成物之间间的质质量比 物质质的量比 3 反应应物完全变变成生成物后所放出或吸收的热热量 质质 量 能 H2 g O2 g H2O g H 241 8KJ mol 在同温同压下 下列各组热化学方程式中Q2 Q1的是 A H2 g Cl2 g 2HCl g H Q1 1 2H2 g 1 2Cl2 g HCl g H Q2 B C s 1 2O2 g CO g H Q1 C s O2 g CO2 g H Q2 C 2H2 g O2 g 2H2O l H Q1 2H2 g O2 g 2H2O g H Q2 D S g O2 g SO2 g H Q1 S s O2 g SO2 g H Q2 B 练一练 A 已知在1 105Pa 298K条件下 2mol氢氢气燃烧烧生 成水蒸气放出484kJ热热量 下列热热化学方程式正确的是 A H2O g H2 g 1 2O2 g H 242kJ mol 1 B 2H2 g O2 g 2H2O l H 484kJ mol 1 C H2 g 1 2O2 g H2O g H 242kJ mol 1 D 2H2 g O2 g 2H2O g H 484kJ mol 1 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 1 B C8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1 C C8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1 D C8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 48 40kJ mol 1 B 与反应条件 途径 无关 P8例题 盖斯定律 P7 例 已知 C s O2 g CO2 g H1 Q1kJ mol 2C s O2 g 2CO g H2 Q2kJ mol 写出CO燃烧的热化学方程式 燃烧热 在101kPa 25 时 1mol物质完全燃烧 生成稳定氧化物时所放出的热量 101kPa 25 1mol 可燃物 纯净物 单质或化合物 完全燃烧 生成稳定氧化物 C s CO2 g H2 g H2O l S s SO2 g H kJ mol 碳的燃烧热为393 5 kJ mol或 H 393 5 kJ mol 燃烧热是物质的属性 与用量无关 1 研究条件 3 燃烧程度 4 符号 单位 5 表示方法 2 研究对象 6 燃烧热的热化学方程式与燃烧的热化学方程式 1 燃烧热的热化学方程式 2 燃烧的热化学方程式 可燃物序数为1 其它可为分数 生成稳定的氧化物 此时反应热既是燃烧热 普通的热化学方程式 特定条件下的热化学方程式 例如 碳的燃烧热为393 5 kJ mol 写出碳燃烧热 的热化学方程式和碳燃烧的热化学方程式 中和热 在稀溶液中 酸碱中和生成1mol水 这时的 反应热就叫中和热 酸碱中和 且生成1mol水 H kJ mol 稀溶液 C 1mol L 2 研究对象 3 符号 单位 4 表示方法 1 研究条件 0 5mol L NaOH 与0 5mol LHCl 中和热为57 3kJ mol 或 H 57 3kJ mol 中和热与酸碱用量无关但与酸碱的强弱有关 5 中和热的热化学方程式与中和的热化学方程式 1 中和热的热化学方程式 2 中和的热化学方程式 生成物水的序数为1 其它可为分数 状态水为 l 其它为 aq 普通的热化学方程式 特定条件下的热化学方程式 6 中和热的两种常见方式 1 强酸与强碱的中和热相同均为 57 3kJ mol 2 强酸 碱 与弱碱 酸 的中和热与电离有关 已知 1 2H2SO4 浓 NaOH aq 1 2Na2SO4 aq H2O l H1 Q1 kJ mol HAc aq NaOH aq NaAc aq H2O l H2 Q2 kJ mol HCl aq NaOH aq NaCl aq H2O l H3 Q3 kJ mol 则Q1 Q2 Q3 H1 H2 H3之间的关系 为 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 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9 36kJ 热量 写出硫燃烧的热化学方程式 3 2 3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃 恰好完全燃烧 生成2 7gH2O和2 24LCO2 标准 状况 并放出68 35KJ的热量 则该反应的燃烧 热为多少 4 已知 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 a kJ mol 2H2 g O2 g 2H2O g H2 b kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H3 c kJ mol 2H2 g O2 g 2H2O l H4 d kJ mol 则a b c d的关系正确的是 A a cd 0 C 2a b0 C 再见