第一章 化学反应与能量,第一节 化学反应与能量的变化,第1课时,选修4 化学反应原理,H,E（生成物的总能量） E（反应物的总能量）,H,E（反应物分子化学键断裂时所释放的总能量） E （生成物分子化学键形成时所吸收的总能量）,我们已经认识了反应热，那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化？,热化学方程式,二、热化学方程式,什么是热化学方程式？,表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。,热化学方程式,思考 交流,与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？ 正确书写热化学方程式应注意哪几点？,请看以下几个例子，再思考！,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的化学方程式,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200 101kPa,1、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,热化学方程式,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开， H：吸热用“+”，放热用：“”， 单位是kJ/mol或J/mol,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的化学方程式,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200 101kPa,2、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。,？,热化学方程式,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开,H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol;,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25 1.01105Pa；,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的化学方程式,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。,热化学方程式,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开， H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25 1.01105Pa；,3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）,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的化学方程式,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宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。,阅读 P4 资料卡片,kJ/mol的含义：,每mol反应的焓变,热化学方程式,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开， H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25 1.01105Pa；,3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）,4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的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数也可以是分数,5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则H的数值也加倍；若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值不变,热化学方程式,热化学方程式表示的意义,1、反应物和生成物的种类、聚集状态 2、反应中各物质的物质的量比和质量比 3、反应中放出或吸收的热量。,综上所述,热化学方程式,问题：,反应物和生成物前的系数它代表了什么？ 在方程式中H它表示了什么意义？ H 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不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。 H(kJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量，H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H不同。,热化学方程式,1、当1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应 生成2 mol气态HCl，放出184.6 kJ的热 量，请写出该反应的热化学方程式。,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H =-184.6 kJ/mol,练习,热化学方程式,而这些书写也是对的！,热化学方程式,（练习与巩固）依据事实，写出下列反应的热化学方程式,（）1 mol碳完全燃烧放出393.5 kJ的热量； （）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68 kJ； （）1 mol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145 kJ的热量。,你写对了吗？_,热化学方程式,写出下列反应的热化学方程式 （1）1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3 kJ的热量 （2）0.5 molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.3 kJ/mol,2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H= 314KJ/mol,热化学方程式,1、2.00 gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为99.6 kJ，写出C2H2燃烧的热化学方程式。,2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2589.6 kJ/mol,热化学方程式,2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-4b kJ 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-4b kJ/mol C. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g) H=-4b kJ/mol D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=+4b kJ/mol E. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-2b kJ/mol,2、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bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是,B,点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态、H的正负号、物质的量的大小、单位等主要方面入手,热化学方程式,3、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a、b、c、d的关系正确的是 。 A、ad0 C、2a=b0,C,热化学方程式,？,我们到底获得了多少能量,请思考：一个测量热量的仪器，应该具有哪些功能和部件？,热化学方程式,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,氧弹式量热计测燃烧热,热化学方程式,小小设计师,请利用实验室现有的仪器和物品，设计一个用以测定中和反应放热的量热计。,热化学方程式,我们的猜想： 测定强酸强碱反应中和热 ，化学反应的热效应。 需要的仪器和材料： 大烧杯（500ml)、小烧杯（100ml)、温度计、两支量筒（50ml）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃棒。 0.50mol/L盐酸、0.55mol/L氢氧化钠溶液。,热化学方程式,二、中和热 1定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。 2. 中和热的表示： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H=-57.3kJmol 3.要点： 、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子 、反应物： （强）酸与（强）碱。中和热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 、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，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 、放出的热量：57.3kJ/mol,热化学方程式,活动与探究,1、请大家观察量热计的构造，分析一下，量热器直接测定的数据是什么？是焓变的数值吗？,是体系（溶液）温度的变化,2、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,Q =m c t,Q:中和反应放出的热量。 m：反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 t：反应前后溶液温度的差值。,热化学方程式,3、请在下列的药品中选择一种你认为最合适的酸和碱。 50 mL 0.50 mol/LHCl溶液 50 mL 0.50 mol/LCH3COOH溶液 0.7mL 18mol/LH2SO4溶液 50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液 50 mL 0.50 mol/LNH3溶液,强酸、强碱的稀溶液！,热化学方程式,活动与探究,4、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？,量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。,Q =（V酸酸V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50 mL, 盐酸的浓度为0.50 mol/L，氢氧化钠的浓度为0.55 mol/L 。由于是稀溶液，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1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g),热化学方程式,活动与探究,Q =（V酸酸V碱碱）c（t2t1） ,Q =m c t,已知 V酸=V碱=50 mL。 c酸= c碱=0.50 mol/L。 酸=碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g） 请把以上数据代入式,得出Q的表示式。,Q = 0.418（t2t1）kJ ,5、式表示的是中和热吗？为什么？,热化学方程式,16.1,16.2,16.3,16.2,16.2,16.3,19.4,19.4,19.5,16.15,16.2,16.3,3.25,3.2,3.2,热化学方程式,为什么实际值和理论值存在较大的差异？为了使实际值和理论值更接近，你有什么好的改进方案？,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。实验操作要快。,热化学方程式,讨论下列问题,1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L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？ 2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH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）？,答案：1.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。 2.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，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。,热化学方程式,问题探究,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。,大烧杯上没有盖硬纸板 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸