化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)魯科版選修4

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量(néngliàng)轉(zhuǎn)化第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)的熱效應(yīng)精品資料所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化，其中大部分都是熱量的變化化學(xué)反應(yīng)包括兩個(gè)過程：打斷舊鍵和形成新鍵，前者吸收能量，后者放出能量，這兩個(gè)過程的能量不同，所以有能量變化，整個(gè)反應(yīng)放熱還是(háishi)吸熱取決于兩個(gè)過程能量的相對大小。精品資料常見(chánɡjiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)⑴常見(chánɡjiàn)的放熱反應(yīng)①活潑金屬與水或酸的反應(yīng)。如2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑②酸堿中和反應(yīng)。如2KOH+H2SO4＝K2SO4+2H2O③燃燒反應(yīng)。如C、CO、C2H5OH等的燃燒④多數(shù)化合反應(yīng)。如Na2O+H2O＝2NaOH，SO3+H2O=H2SO4精品資料⑵常見(chánɡjiàn)的吸熱反應(yīng)①多數(shù)分解(fēnjiě)反應(yīng)，如CaCO3CaO+CO2↑②2NH4Cl（s）+Ba(OH)2·8H2O（s）＝BaCl2+2NH3↑+10H2O③C(s)+H2O(g)CO+H2④CO2+C2CO高溫高溫高溫精品資料一、化學(xué)反應(yīng)(huàxuéfǎnyìng)的反應(yīng)熱1、什么(shénme)是反應(yīng)熱?2、反應(yīng)熱的符號(hào)是什么？怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？4、如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？

3、反應(yīng)熱的單位是什么精品資料為了(wèile)更準(zhǔn)確的描述反應(yīng)，我們引入了反應(yīng)熱的定義。一、反應(yīng)(fǎnyìng)熱的涵義1、化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)(fǎnyìng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)(fǎnyìng)所釋放或吸收的熱量為該反應(yīng)(fǎnyìng)在此溫度下的熱效應(yīng)。2、符號(hào)：用Q表示Q<0，表示放熱；Q>0，表示吸熱；3、單位：J/mol或kJ/mol如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？精品資料如何求算一個(gè)體系(tǐxì)放出或吸收的熱量呢？Q=-C(T2-T1)＝-C0m(T2-T1)C—熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時(shí)，溫度每升高1K所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；C0—比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；T—熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度，單位為k，T(k)=t(0c)+273.15精品資料中和熱在稀溶液中,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成(shēnɡchénɡ)1摩爾水放出的熱量.精品資料簡易(jiǎnyì)量熱計(jì)示意圖1、儀器(yíqì)：2、藥品：量熱計(jì)、量筒（100ml）、溫度計(jì)、燒杯（250ml）1.0mol/L的鹽酸1.0mol/L的NaOH溶液1.0mol/L的鹽酸1.0mol/L的KOH溶液1.0mol/L的硝酸1.0mol/L的NaOH溶液活動(dòng)●探究測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱精品資料3、測定(cèdìng)中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸100mL，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄(jìlù)初始溫度T12、向250mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計(jì)中鹽酸的溫度相同。3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄(jìlù)體系達(dá)到的最高溫度T2。4、假設(shè)溶液的比熱等于水的比熱并忽略量熱計(jì)的熱容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計(jì)算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。精品資料各組按要求實(shí)驗(yàn)記錄(jìlù)數(shù)據(jù)計(jì)算各反應(yīng)的反應(yīng)熱

精品資料5、中和熱（1）定義：在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成(shēnɡchénɡ)1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。（2）中和熱的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)Q=-57.3kJ／mol（3）要點(diǎn)：Ⅰ、條件：稀溶液Ⅱ、反應(yīng)物：（強(qiáng)）酸與（強(qiáng)）堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成(shēnɡchénɡ)熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)Ⅲ、生成(shēnɡchénɡ)1mol水。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH-化合生成(shēnɡchénɡ)H20，若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成(shēnɡchénɡ)，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi)Ⅳ、放出的熱量：57.3kJ/mol精品資料燃燒熱 在101kPa(25℃)時(shí)，1mol物質(zhì)(wùzhì)完全燃燒，生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量。 101kPa(25℃)1mol可燃物（純凈(chúnjìng)物—單質(zhì)或化合物）完全燃燒、生成穩(wěn)定氧化物

C(s)→CO2(g)H2(g)→H2O(l)S(s)→SO2(g)QkJ/mol碳的燃燒熱為393.5kJ/mol或Q=-393.5kJ/mol

*燃燒熱是物質(zhì)的屬性，與用量無關(guān)1、研究條件：3、燃燒程度：4、符號(hào)、單位：5、表示方法：2、研究對象：精品資料燃燒熱與中和熱的區(qū)別(qūbié)與聯(lián)系精品資料用來描述物質(zhì)所具有能量的物理量。符號(hào)：H，單位：kJ/mol作用(zuòyòng)：用焓的變化來描述化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱3、焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中能量(néngliàng)變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變等于Qp。反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，稱為反應(yīng)焓變。?H=H（反應(yīng)產(chǎn)物）-H（反應(yīng)物）二、化學(xué)反應(yīng)的焓變

1、焓：2、焓變：精品資料當(dāng)?H為“－”（?H<0）時(shí)，為放熱反應(yīng)(fànɡrèfǎnyìng)當(dāng)?H為“＋”（?H>0）時(shí)，為吸熱反應(yīng)焓焓精品資料4、熱化學(xué)方程式:(1)概念：把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)的焓變同時(shí)(tóngshí)表示出來的化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。(2)書寫(shūxiě)熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)Ⅰ、要在反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式后面用括號(hào)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。一般用英文字母g、l、s分別表示氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，水溶液中的溶質(zhì)則用aq。

精品資料Ⅲ、?H的單位(dānwèi)是kJ/mol或J/mol。Ⅳ、根據(jù)焓的性質(zhì)，若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則?H數(shù)值(shùzí)的絕對值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則?H的數(shù)值(shùzí)改變符號(hào)，但絕對值不變。精品資料練2、已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒(ránshāo)生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是

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

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

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

D.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g);ΔH＝+484kJ·mol-1A精品資料5、熱化學(xué)方程式表示(biǎoshì)的意義H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol

表示的意義(yìyì)：在298K時(shí)，1molH2(g)和0.5molO2(g)反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8KJ。精品資料練3、熱化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；△H＝+131.3kJ/mol表示(biǎoshì)（）

A．碳和水反應(yīng)吸收131.3kJ能量

B．1mol碳和1mol水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣并吸收131.3kJ熱量

C．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w和氫氣，并吸熱131.3kJ

D．1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.1kJC精品資料練4、相同溫度時(shí)，下列兩個(gè)反應(yīng)(fǎnyìng)的反應(yīng)(fǎnyìng)熱分別用△H1、△H2表示，關(guān)系正確的是①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-Q2kJ/mol（A）Q1>Q2 （B）2Q1=Q2 （C）2Q1<Q2 （D）Q1=Q2B

精品資料▲若一個(gè)化學(xué)方程式可由另外(lìnɡwài)幾個(gè)化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變即為這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的代數(shù)和。重點(diǎn)難點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)和鍵能的關(guān)系(guānxì)；蓋斯定律三、蓋斯定律及其應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與反應(yīng)具體進(jìn)行的途徑無關(guān)。應(yīng)用：間接計(jì)算一些無法直接測定的反應(yīng)熱精品資料練5、已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒(ránshāo)的熱化學(xué)方程式分別為：

據(jù)此判斷，下列說法正確的是（）A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高A精品資料練6、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=-1370J/mol試計(jì)算(jìsuàn)④2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解】：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的。下面就看看反應(yīng)④能不能由①②③三個(gè)反應(yīng)通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應(yīng)④能不能分成(fēnchénɡ)①②③幾步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol精品資料實(shí)驗(yàn)(shíyàn)步驟1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用(shànɡyònɡ)泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。中和熱的測定大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？精品資料答案：兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量(jǐnliàng)蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。2.用一個(gè)量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯(shāobēi)中，并用溫度計(jì)測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。

溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。精品資料3.用另一個(gè)(yīɡè)量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測量NaOH溶液的溫度，記入下表。.酸、堿混合(hùnhé)時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？精品資料在測定(cèdìng)過程中應(yīng)注意什么問題(1)用保溫性能好的儀器測量。(2)混合好后，迅速蓋好裝置蓋子，減少熱量的損失。(3)所用藥品濃度的配制須準(zhǔn)確,用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液,而且要是稀溶液。(4)宜用有0.1分刻度的溫度計(jì)，讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確，且估讀至小數(shù)點(diǎn)后二位。同時(shí)應(yīng)注意水銀球部位要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù)，以提高所測的精度。(5)記錄(jìlù)最高溫度。精品資料［議一議］你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJ/mol，若不是，分析(fēnxī)產(chǎn)生誤差的原因?？赡?kěnéng)的原因有：1.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50mL或小于50mL都會(huì)造成誤差）2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。3.實(shí)驗(yàn)過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。反應(yīng)熱測定的誤差分析精品資料討論下列(xiàliè)問題1.本實(shí)驗(yàn)中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸，所測結(jié)果是否會(huì)有所變化？為什么？2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作(cāozuò)沒有失誤）？答案：1.會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì)，其電離時(shí)要吸熱，故將使測得結(jié)果偏小。2.否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無誤，且無熱量損失，則二者結(jié)果相同）。精品資料［練習(xí)］50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值（填“偏大”“偏小”“無影響(yǐngxiǎng)”）。（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量（填“相