第3講化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1、第1頁 第第3講講 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)中的能量變化第2頁 自主復(fù)習(xí)自主復(fù)習(xí) 夯實(shí)基礎(chǔ)夯實(shí)基礎(chǔ)第3頁 考綱要求考綱要求1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式式 2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 了解吸熱反應(yīng)了解吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) 反應(yīng)熱等概念反應(yīng)熱等概念 3.了解熱化學(xué)方程式的含義了解熱化學(xué)方程式的含義,能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算簡單計算 第4頁 4.理解燃燒熱理解燃燒熱,中和熱的概念中和熱的概念,并能進(jìn)行簡單計算并能進(jìn)行簡單計算 5.了解能源是人

2、類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ) 了解化學(xué)在了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用解決能源危機(jī)中的重要作用 第5頁 教材回扣教材回扣一一 反應(yīng)熱反應(yīng)熱1.反應(yīng)熱反應(yīng)熱(1)概念概念:在化學(xué)反應(yīng)過程中在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量放出或吸收的熱量 (2)符號及單位符號及單位:表示符號表示符號:H;單位單位:kJmol-1 2.化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,斷開反應(yīng)物的化學(xué)鍵要斷開反應(yīng)物的化學(xué)鍵要吸收吸收能量能量,形成生成形成生成物的化學(xué)鍵要物的化學(xué)鍵要放出放出能量能量,這兩個過程中的能量這兩個過程中的能

3、量不相等不相等,因此因此化學(xué)反應(yīng)中必然伴隨著能量的變化化學(xué)反應(yīng)中必然伴隨著能量的變化 第6頁 3.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)概念概念吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng):反應(yīng)完成時反應(yīng)完成時,生成物形成化學(xué)鍵生成物形成化學(xué)鍵放出放出的總能量比的總能量比反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收吸收的總能量的總能量少少的反應(yīng)的反應(yīng) 放熱反應(yīng)放熱反應(yīng):反應(yīng)完成時反應(yīng)完成時,生成物形成化學(xué)鍵生成物形成化學(xué)鍵放出放出的總能量比的總能量比反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收吸收的總能量的總能量多多的反應(yīng)的反應(yīng) (2)表示方法表示方法吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng):H為為“+”或或H0;放熱反應(yīng)放熱反應(yīng):H為為“-”或或H0 第

4、7頁 二二 熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式1.定義定義:表示表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量參加反應(yīng)物質(zhì)的量和和能量能量的關(guān)系的化學(xué)方程式的關(guān)系的化學(xué)方程式 2.表示意義表示意義2H2(g)+O2(g)2H2O(l);H=-571.6 kJmol-1,表示在表示在101 kPa條件下條件下,2 mol H2(g)和和1 mol O2(g)完全反應(yīng)生成完全反應(yīng)生成液態(tài)液態(tài)水水時要釋放時要釋放571.6 kJ的能量的能量 第8頁 三三 中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定1.中和反應(yīng)反應(yīng)熱中和反應(yīng)反應(yīng)熱(1)定義定義:在稀溶液中在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水所水所放放出出的

5、熱量的熱量 (2)特點(diǎn)特點(diǎn)酸酸 堿分別為稀的堿分別為稀的強(qiáng)酸強(qiáng)酸和稀的和稀的強(qiáng)堿強(qiáng)堿 中和反應(yīng)反應(yīng)熱為中和反應(yīng)反應(yīng)熱為負(fù)值負(fù)值,且數(shù)值為定值且數(shù)值為定值 第9頁 2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(1)裝置如圖裝置如圖第10頁 (2)注意事項注意事項碎泡沫塑料碎泡沫塑料(或紙條或紙條)及泡沫塑料板的作用是及泡沫塑料板的作用是減少熱量損失減少熱量損失 為保證酸為保證酸 堿完全中和堿完全中和,常采用常采用堿堿稍稍過量稍稍過量 實(shí)驗中若使用弱酸或弱堿實(shí)驗中若使用弱酸或弱堿,因中和過程中電離因中和過程中電離吸熱吸熱,會使測會使測得數(shù)值得數(shù)值偏小偏小 第11頁 四四 燃燒熱燃燒熱1.概念概念:

6、101 kPa時時,1 mol純物質(zhì)純物質(zhì)完全完全燃燒生成燃燒生成穩(wěn)定穩(wěn)定的化合物的化合物時所放出的熱量時所放出的熱量 2.單位單位:kJmol-1 3.特點(diǎn)特點(diǎn):物質(zhì)燃燒時一定放熱物質(zhì)燃燒時一定放熱,則燃燒熱一定為則燃燒熱一定為負(fù)值負(fù)值 第12頁 五五 能源能源1.化石燃料化石燃料(1)種類種類:煤煤 石油石油 天然氣天然氣 (2)特點(diǎn)特點(diǎn):蘊(yùn)藏量有限蘊(yùn)藏量有限,屬于屬于非再生非再生能源能源 (3)解決化石燃料枯竭的辦法解決化石燃料枯竭的辦法:提高能源的使用效率和開發(fā)新提高能源的使用效率和開發(fā)新能源能源,即開發(fā)新的能源和節(jié)約現(xiàn)有的能源即開發(fā)新的能源和節(jié)約現(xiàn)有的能源 第13頁 2.新能源新能源

7、(1)種類種類:太陽能太陽能 風(fēng)能風(fēng)能 潮汐能潮汐能 地?zé)崮艿責(zé)崮?核能核能和生物質(zhì)能和生物質(zhì)能等等 (2)特點(diǎn)特點(diǎn):資源豐富資源豐富,可以可以再生再生,沒有沒有污染污染或很少或很少污染污染 第14頁 六六 蓋斯定律蓋斯定律不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是其反應(yīng)熱是相等相等的的,只與反應(yīng)體系的只與反應(yīng)體系的始態(tài)始態(tài)和和終態(tài)終態(tài)有關(guān)有關(guān),而與反應(yīng)途徑無關(guān)而與反應(yīng)途徑無關(guān) 如由如由A到到B可以設(shè)計如下兩個途徑可以設(shè)計如下兩個途徑:第15頁 途徑一途徑一:AB(H)途徑二途徑二:ACB(H1+H2)即即則焓變則焓變H H1 H2的關(guān)系可表示為的關(guān)系可表

8、示為:H=H1+H2 第16頁 課堂互動課堂互動 熱點(diǎn)突破熱點(diǎn)突破第17頁 熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向 1.根據(jù)反應(yīng)物根據(jù)反應(yīng)物 生成物能量變化來判斷放熱反應(yīng)和吸熱反生成物能量變化來判斷放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)應(yīng) 2.正確書寫熱化學(xué)方程式或判斷熱化學(xué)方程式的正誤正確書寫熱化學(xué)方程式或判斷熱化學(xué)方程式的正誤 3.中和熱中和熱 燃燒熱等概念的分析和判斷燃燒熱等概念的分析和判斷 4.比較反應(yīng)熱的大小及利用蓋斯定律進(jìn)行計算比較反應(yīng)熱的大小及利用蓋斯定律進(jìn)行計算 5.新能源的開發(fā)及綜合應(yīng)用新能源的開發(fā)及綜合應(yīng)用 6.根據(jù)題目條件通過計算書寫熱化學(xué)方程式根據(jù)題目條件通過計算書寫熱化學(xué)方程式 第18頁 熱點(diǎn)探究熱點(diǎn)探究熱點(diǎn)

9、熱點(diǎn)1 反應(yīng)熱反應(yīng)熱 1.反應(yīng)熱反應(yīng)熱(1)概念概念:在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量 (2)符號及單位符號及單位:符號符號H,單位單位kJmol-1 注意注意:若比較不同反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱若比較不同反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱,是指是指H的相對大小的相對大小,包含包含“+” “-”的比較的比較;若比較不同反應(yīng)放出或吸收的熱若比較不同反應(yīng)放出或吸收的熱量量,指指H的絕對值的相對大小的絕對值的相對大小 第19頁 2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較類型類型比較比較 放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義定義有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)

10、反吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)形成原因形成原因反應(yīng)物具有的總能量大反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有量小于生成物具有的總能量的總能量與化學(xué)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系與化學(xué)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應(yīng)物出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能分子斷裂時吸收的總能量量生成物分子成鍵時生成物分子成鍵時釋放出的總能量小釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂于反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量時吸收的總能量表示方法表示方法H0第20頁 圖示圖示實(shí)例實(shí)例H2(g)+Cl2(g)2HCl(g);H=-184.6 kJ/molC

11、(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);H=+131.3 kJ/mol第21頁 注意注意:濃濃H2SO4溶于水時放熱溶于水時放熱,NH4NO3溶于水時吸熱溶于水時吸熱,干冰升華干冰升華吸熱均不屬于反應(yīng)熱吸熱均不屬于反應(yīng)熱 第22頁 【例【例1】 已知已知;H2(g)+F2(g)2HF(g);H=-270 kJ/mol,下列下列說法正確的是說法正確的是( )A.氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.1 mol H2與與1 mol F2反應(yīng)生成反應(yīng)生成2 mol液態(tài)液態(tài)HF放出的熱量小放出的熱量小于于270 kJC.在相同條件下在相同條件下

12、,1 mol H2與與1 mol F2的能量總和大于的能量總和大于2 mol HF氣體的能量氣體的能量D.該反應(yīng)中的能量變化可用下圖來表示該反應(yīng)中的能量變化可用下圖來表示第23頁 解析解析 由熱化學(xué)方程式可知由熱化學(xué)方程式可知Hy,化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng);(2)xy,化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 第26頁 點(diǎn)評點(diǎn)評 在化學(xué)反應(yīng)中在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓磻?yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?經(jīng)歷了舊化學(xué)鍵經(jīng)歷了舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程,也正是這一過程也正是這一過程,使化學(xué)反應(yīng)使化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時還伴隨著能量的變化在發(fā)生物質(zhì)變化的同時還伴隨著能

13、量的變化 第27頁 熱點(diǎn)熱點(diǎn)2 熱化學(xué)方程式的書寫與正誤判斷熱化學(xué)方程式的書寫與正誤判斷 1.書寫熱化學(xué)方程式的一般步驟書寫熱化學(xué)方程式的一般步驟(1)依據(jù)有關(guān)信息寫出注明聚集狀態(tài)的化學(xué)方程式依據(jù)有關(guān)信息寫出注明聚集狀態(tài)的化學(xué)方程式,并配平并配平 (2)根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)計算相應(yīng)的反應(yīng)熱根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)計算相應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值的數(shù)值 第28頁 (3)如果為放熱反應(yīng)如果為放熱反應(yīng),則則H為負(fù)值為負(fù)值;如果為吸熱反應(yīng)如果為吸熱反應(yīng),則則H為正為正值值 并寫在所得方程式的后面并寫在所得方程式的后面,中間用中間用“分號分號”隔開隔開 (4)如果題目另有要求如果題目另有要

14、求,如反應(yīng)物燃燒熱的熱化學(xué)方程式和有如反應(yīng)物燃燒熱的熱化學(xué)方程式和有關(guān)中和熱的熱化學(xué)方程式關(guān)中和熱的熱化學(xué)方程式,可將熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量可將熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)變換成分?jǐn)?shù)數(shù)變換成分?jǐn)?shù) 第29頁 2.書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題(1)由于反應(yīng)熱的數(shù)值與反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)由于反應(yīng)熱的數(shù)值與反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)有關(guān),因此必須注因此必須注明明,不注明的是指不注明的是指101 kPa和和25C時的數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù) (2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)熱的數(shù)值也不同反應(yīng)熱的數(shù)值也不同,因此要注明物因此要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)質(zhì)的聚集狀態(tài),用用s l g分別表示固體分別

15、表示固體 液體液體 氣體氣體 (3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)為相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)為相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量,它它可以是整數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)也可以是分?jǐn)?shù) (4)熱化學(xué)方程式中不用熱化學(xué)方程式中不用“”和和“” 第30頁 3.熱化學(xué)方程式正誤判斷熱化學(xué)方程式正誤判斷三查法三查法(1)檢查是否注明聚集狀態(tài)檢查是否注明聚集狀態(tài) (2)檢查檢查H的的“+” “-”是否與吸熱是否與吸熱 放熱一致放熱一致 (3)檢查檢查H的數(shù)值是否與反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等的數(shù)值是否與反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,是否與計量是否與計量數(shù)相符數(shù)相符 第31頁 【例【例2】 下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是下列熱

16、化學(xué)方程式書寫正確的是(H的絕對值均正的絕對值均正確確)( )A.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g);H=-1367.0 kJmol-1(燃燒熱燃燒熱)B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l);H=+57.3 kJmol-1(中和熱中和熱)C.S(s)+O2(g)SO2(g);H=-296.8 kJmol-1(反應(yīng)熱反應(yīng)熱)D.2NO2O2+2NO;H=+116.2 kJmol-1(反應(yīng)熱反應(yīng)熱)答案答案 C第32頁 解析解析 此題考查熱化學(xué)方程式的書寫此題考查熱化學(xué)方程式的書寫 A項考查燃燒熱項考查燃燒熱,生生成物水的狀態(tài)不是穩(wěn)定狀態(tài)成物

17、水的狀態(tài)不是穩(wěn)定狀態(tài);B項項,因中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)因中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),故故H0;D項項,未注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)未注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài) 第33頁 變式變式2:25 101 kPa下下,碳碳 氫氣氫氣 甲烷和葡萄糖的燃燒熱甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是依次是393.5 kJ/mol 285.8 kJ/mol 890.3 kJ/mol 2800 kJ/mol,則下列熱化學(xué)方程式正確的是則下列熱化學(xué)方程式正確的是( )A.C(s)+ O2(g)CO(g);H=-393.5 kJ/molB.2H2(g)+O2(g)2H2O(g);H=+571.6 kJ/molC.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2

18、H2O(g);H=-890.3 kJ/molD. C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l);H=-1400 kJ/mol 1212第34頁 解析解析:A項項,碳燃燒生成的穩(wěn)定氧化物是碳燃燒生成的穩(wěn)定氧化物是CO2而不是而不是CO,不正確不正確;B項項,反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱,H0,不正確不正確;C項項,反應(yīng)生成的是氣態(tài)水而反應(yīng)生成的是氣態(tài)水而不是液態(tài)水不是液態(tài)水,不正確不正確;D項項,各物質(zhì)的聚集狀態(tài)各物質(zhì)的聚集狀態(tài),產(chǎn)物的書寫及產(chǎn)物的書寫及H均正確均正確 答案答案:D第35頁 熱點(diǎn)熱點(diǎn)3 燃燒熱與中和熱燃燒熱與中和熱分類分類燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱定義定義在在101 kPa

19、時時,1 mol物物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的的氧化物時所放出的熱量叫做燃燒熱熱量叫做燃燒熱在稀溶液中在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成中和反應(yīng)生成1 mol H2O時的反應(yīng)熱叫做中和熱時的反應(yīng)熱叫做中和熱標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)1 mol可燃物可燃物1 mol水水第36頁 熱化學(xué)方熱化學(xué)方程式的書程式的書寫寫以燃燒以燃燒1 mol可燃物為可燃物為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的化學(xué)計量數(shù),化學(xué)計化學(xué)計量數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示量數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示以生成以生成1 mol水為標(biāo)水為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)化學(xué)計量數(shù),化學(xué)計化學(xué)計量數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示量

20、數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示實(shí)例實(shí)例C(s)+O2(g)CO2(g);H=-393.5 kJ/molH2(g)+ O2(g)H2O(l);H=-285.8 kJ/molH+(aq)+OH-(aq)H2O(l);H=-57.3 kJ/mol12第37頁 相同點(diǎn)相同點(diǎn)均屬反應(yīng)熱均屬反應(yīng)熱,H都小于都小于0不同點(diǎn)不同點(diǎn)以以1 mol物質(zhì)完全燃燒所物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義放出的熱量來定義以生成以生成1 mol H2O所放出的熱量來定所放出的熱量來定義義備注備注必須生成穩(wěn)定的氧化物必須生成穩(wěn)定的氧化物,如碳燃燒應(yīng)生成二氧化如碳燃燒應(yīng)生成二氧化碳而不是一氧化碳碳而不是一氧化碳,氫氣氫氣燃燒應(yīng)生成液態(tài)水而非燃燒應(yīng)生

21、成液態(tài)水而非氣態(tài)水氣態(tài)水強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)液中發(fā)生中和反應(yīng)時時H=-57.3 kJmol-1第38頁 【例【例3】 25,101 kPa時時,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol-1 辛烷的燃燒熱為辛烷的燃燒熱為5518 kJmol-1 下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )A.2H+(aq)+ (aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)BaSO4(s)+2H2O(l);H=-57.3 kJmol-1B.KOH(aq)+ H2SO4(aq) K2SO4(aq)+H2O(l)

22、;H=-57.3 kJmol-1C.C8H18(l)+ O2(g)8CO2(g)+9H2O(g);H=-5518 kJmol-1D.2C8H18(g)+25O2(g)16CO2(g)+18H2O(l);H=-5518 kmol-124SO1212252第39頁 解析解析 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及中和熱本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及中和熱,燃燒熱的概燃燒熱的概念念 中和熱的標(biāo)準(zhǔn)是生成中和熱的標(biāo)準(zhǔn)是生成1 mol H2O(l),A錯錯,B對對 燃燒熱燃燒熱要求要求必須生成穩(wěn)定氧化物必須生成穩(wěn)定氧化物,如如H2O不能是氣態(tài)必須是液態(tài)不能是氣態(tài)必須是液態(tài);CCO2不能是不能是CO等等,C錯錯 標(biāo)準(zhǔn)狀

23、況下標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol可燃物可燃物燃燒放出的熱量燃燒放出的熱量,D錯錯 答案答案 B 第40頁 變式變式3:已知反應(yīng)已知反應(yīng):101 kPa時時,2C(s)+O2(g)2CO(g);H=-221 kJmol-1稀溶液中稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l);H=-57.3 kJmol-1第41頁 下列結(jié)論正確的是下列結(jié)論正確的是( )A.碳的燃燒熱大于碳的燃燒熱大于110.5 kJmol-1B.的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為221 kJmol-1C.稀硫酸與稀稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為溶液反應(yīng)的中和熱為-57.3 kJ mol-1D.稀醋酸與稀稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成溶液反

24、應(yīng)生成1 mol水水,放出放出57.3 kJ熱量熱量答案答案:A第42頁 解析解析:本題綜合考查反應(yīng)熱本題綜合考查反應(yīng)熱 燃燒熱和中和熱的含義燃燒熱和中和熱的含義 A項中燃燒熱是指項中燃燒熱是指101 kPa,1 mol物質(zhì)充分燃燒生成穩(wěn)定氧物質(zhì)充分燃燒生成穩(wěn)定氧化物所釋放的能量化物所釋放的能量,由題知由題知1 mol C生成生成1 mol CO放熱放熱110.5 kJ,碳的燃燒熱應(yīng)指氧化產(chǎn)物為碳的燃燒熱應(yīng)指氧化產(chǎn)物為CO2時對應(yīng)的能量時對應(yīng)的能量,要在此基礎(chǔ)上繼續(xù)氧化放熱要在此基礎(chǔ)上繼續(xù)氧化放熱,所以應(yīng)大于所以應(yīng)大于110.5 kJmol-1 B項中反應(yīng)熱存在吸熱項中反應(yīng)熱存在吸熱 放熱兩種

25、情況放熱兩種情況,可更正為可更正為的反應(yīng)的反應(yīng)熱為熱為H=-221 kJmol-1 C項中和熱一定為放熱反應(yīng)放出項中和熱一定為放熱反應(yīng)放出的能量的能量,則可表示為中和熱為則可表示為中和熱為57.3 kJmol-1或中和熱為或中和熱為H=-57.3 kJmol-1 D項中稀醋酸為弱酸項中稀醋酸為弱酸,反應(yīng)中繼續(xù)電反應(yīng)中繼續(xù)電離吸收一部分熱量離吸收一部分熱量,故放出熱量值比故放出熱量值比57.3 kJ要少要少 第43頁 熱點(diǎn)熱點(diǎn)4 蓋斯定律及反應(yīng)熱的簡單計算蓋斯定律及反應(yīng)熱的簡單計算 蓋斯定律蓋斯定律:化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其總其總反應(yīng)熱是相同的

26、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)體系的始即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)態(tài)(各反應(yīng)物各反應(yīng)物)和終態(tài)和終態(tài)(各生成物各生成物)有關(guān)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)而與反應(yīng)的途徑無關(guān) 第44頁 反反應(yīng)應(yīng)熱熱的的計計算算 方法方法1:應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行計算應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行計算(熱化學(xué)方程式的熱化學(xué)方程式的 加減加減)方法方法2:應(yīng)用化學(xué)鍵鍵能計算應(yīng)用化學(xué)鍵鍵能計算H=反應(yīng)物的總鍵能反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能生成物的總鍵能方法方法3:應(yīng)用生成物應(yīng)用生成物 反應(yīng)物總能量計算反應(yīng)物總能量計算H=生成物總能量生成物總能量-反應(yīng)物總能量反應(yīng)物總能量 第45頁 注意注意:進(jìn)行反應(yīng)熱計算進(jìn)行反應(yīng)熱計算,

27、要特別注意反應(yīng)物的狀態(tài)要特別注意反應(yīng)物的狀態(tài) 用量及用量及反應(yīng)進(jìn)行的程度大小反應(yīng)進(jìn)行的程度大小 對方法對方法2的理解的理解:斷裂舊鍵斷裂舊鍵(反應(yīng)物反應(yīng)物)需吸熱需吸熱(H為為“+”),生成生成新鍵新鍵(生成物生成物)會放熱會放熱(H為為“-”) 第46頁 【例【例4】 (2010重慶卷重慶卷)已知已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g);H=-72 kJmol-1,蒸發(fā)蒸發(fā)1 mol Br2(l)需要吸收的能量為需要吸收的能量為30 kJ,其他相其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表關(guān)數(shù)據(jù)如下表:H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中分子中的化學(xué)鍵斷的化學(xué)鍵斷裂時需要吸裂時需要吸收的能量收的能量/

28、kJ436a369第47頁 則表中則表中a為為( ) A.404 B.260C.230 D.200 答案答案 D第48頁 解析解析 本題考查鍵能與反應(yīng)熱之間的關(guān)系本題考查鍵能與反應(yīng)熱之間的關(guān)系 旨在通過本題旨在通過本題考查學(xué)生對反應(yīng)本質(zhì)的理解及化學(xué)基本計算能力考查學(xué)生對反應(yīng)本質(zhì)的理解及化學(xué)基本計算能力 H2(g)+Br2(l)2HBr(g);H=-72 kJmol-1Br2(l)Br2(g);H=+30 kJmol-1熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式-熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式,得得H2(g)+Br2(g)2HBr(g);H=-102 kJmol-1所以有所以有:a+436-3692=-102得得a=2

29、00 第49頁 變式變式4:用用CH4催化還原催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染可以消除氮氧化物的污染 例如例如:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);H=-574 kJmol-1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);H=-1 160 kJmol-1若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原還原NO2至至N2,整個過程中轉(zhuǎn)移的整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為電子總數(shù)為_(阿伏加德羅常數(shù)的值用阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示表示),放出放出的熱量為的熱量為_kJ 1.6NA 173.4 第50頁 解析解析:將所給兩個方程式相加將

30、所給兩個方程式相加,可得可得:2CH4(g)+4NO2(g)2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g);H=-1 734 kJmol-1,2 mol CH4轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移16 mol e-,4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)CH4是是0.2 mol,故轉(zhuǎn)移的電故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為子數(shù)為1.6 mol,即為即為1.6NA,放出的熱量放出的熱量:0.2 mol 1 734 kJmol-1=173.4 kJ 12第51頁 點(diǎn)評點(diǎn)評 題目中要求題目中要求CH4還原還原NO2至至N2,所以不能單獨(dú)用其中一所以不能單獨(dú)用其中一個方程式去分析個方程式去分析 第52頁 熱點(diǎn)熱點(diǎn)5 中和熱的測定中和熱的測定 1.主要儀器

31、主要儀器大燒杯大燒杯(500 mL) 小燒杯小燒杯(100 mL) 溫度計溫度計 量筒量筒(50 mL)兩個兩個 泡沫塑料或紙條泡沫塑料或紙條 泡沫塑料板或硬紙板泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩中心有兩個孔個孔) 環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒 第53頁 2.實(shí)驗步驟實(shí)驗步驟(1)組裝儀器如圖所示組裝儀器如圖所示 第54頁 (2)分別量取分別量取50 mL 0.5 molL-1的鹽酸和的鹽酸和50 mL 0.55 molL-1 NaOH溶液溶液,記錄起始溫度記錄起始溫度t1 (3)混合反應(yīng)并準(zhǔn)確量取混合液最高溫度混合反應(yīng)并準(zhǔn)確量取混合液最高溫度,記錄終止溫度記錄終止溫度t2 (4)重復(fù)實(shí)驗二次重復(fù)實(shí)

32、驗二次,取平均值取平均值 (5)計算計算H=- kJmol-1 210.418()0.025tt第55頁 3.可能的誤差可能的誤差(1)未及時測出最高溫度未及時測出最高溫度其值偏小其值偏小 (2)使用一個量筒且未清洗干凈使用一個量筒且未清洗干凈其值偏小其值偏小 (3)燒杯過大燒杯過大其值偏小其值偏小 第56頁 4.注意事項注意事項(1)為了保證為了保證0.50 molL-1的鹽酸完全被的鹽酸完全被NaOH中和中和,采用采用0.55 molL-1NaOH溶液溶液,使堿稍稍過量使堿稍稍過量 (2)實(shí)驗中若用弱酸代替強(qiáng)酸實(shí)驗中若用弱酸代替強(qiáng)酸,或用弱堿代替強(qiáng)堿或用弱堿代替強(qiáng)堿,因中和過程因中和過程中

33、電離吸熱中電離吸熱,會使測得中和熱的數(shù)值偏低會使測得中和熱的數(shù)值偏低 第57頁 【例【例5】 用用50 mL 0.50 molL-1的鹽酸與的鹽酸與50 mL 0.55 molL-1的氫氧化鈉溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)的氫氧化鈉溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng),通過通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱 回答下列問回答下列問題題:第58頁 (1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_ ;(2)環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形鐵質(zhì)攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形鐵質(zhì)攪拌棒代替?_(填填“能能”或或“不能不能”),其原因是其原因是_

34、 ;減少熱量損失不能 鐵會和鹽酸反應(yīng),鐵導(dǎo)熱性好,熱量損失較大第59頁 (3)為什么氫氧化鈉溶液的濃度要用為什么氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 molL-1?_;實(shí)驗中若改用實(shí)驗中若改用60 mL 0.50 molL-1的鹽酸與的鹽酸與50 mL 0.55 molL-1的氫氧化鈉溶液進(jìn)的氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)行反應(yīng),與上述實(shí)驗相比與上述實(shí)驗相比,所放出的熱量所放出的熱量_(填填“相等相等”“”“不相等不相等”),若實(shí)驗操作均正確若實(shí)驗操作均正確,則所求中和熱則所求中和熱_(填填“相等相等”“”“不相等不相等”);(4)已知在稀溶液中已知在稀溶液中,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)

35、生成1 mol H2O 時時,放出放出57.3 kJ的熱量的熱量,則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:_; 為了確保鹽酸完全被中和 不相等 相等NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l);H=-57.3kJmol-1第60頁 (5)若某同學(xué)利用上述裝置做實(shí)驗若某同學(xué)利用上述裝置做實(shí)驗,有些操作不規(guī)范有些操作不規(guī)范,造成測得造成測得的結(jié)果偏低的結(jié)果偏低,請你分析結(jié)果偏低的原因可能是請你分析結(jié)果偏低的原因可能是_(填字填字母代號母代號) a.測量鹽酸的溫度后測量鹽酸的溫度后,溫度計沒有用水沖洗干凈溫度計沒有用水沖洗干凈b.把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作

36、遲緩把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩c.做本實(shí)驗的當(dāng)天室溫較高做本實(shí)驗的當(dāng)天室溫較高d.將將50 mL 0.55 molL-1的氫氧化鈉溶液取成了的氫氧化鈉溶液取成了50 mL 0.55 molL-1的氨水的氨水e.在量取鹽酸時仰視讀數(shù)在量取鹽酸時仰視讀數(shù)f.大燒杯的蓋板中間小孔太大大燒杯的蓋板中間小孔太大abdf 第61頁 解析解析 由于本實(shí)驗的關(guān)鍵是如何防止熱量的損失由于本實(shí)驗的關(guān)鍵是如何防止熱量的損失,所以填充所以填充大量泡沫大量泡沫 使用玻璃攪拌器使用玻璃攪拌器 稍過量的氫氧化鈉等稍過量的氫氧化鈉等;(3)中中由于參加反應(yīng)的鹽酸由于參加反應(yīng)的鹽酸(60 mL 0.50 mol

37、L-1)與氫氧化鈉與氫氧化鈉(50 mL 0.55 molL-1)完全反應(yīng)后生成的水的物質(zhì)的量完全反應(yīng)后生成的水的物質(zhì)的量(50 mL 0.55 molL-1)比原先比原先(50 mL0.50 molL-1)多多,所以生成的所以生成的熱量多熱量多,但中和熱不變但中和熱不變; 第62頁 (5)中中a.測量鹽酸的溫度后測量鹽酸的溫度后,溫度計沒有用水沖洗干凈溫度計沒有用水沖洗干凈,使參加使參加反應(yīng)的鹽酸的量減小反應(yīng)的鹽酸的量減小,所測定的熱量減少所測定的熱量減少,計算的中和熱偏計算的中和熱偏低低;b.把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩會把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩會造成熱量損

38、耗而計算結(jié)果減小造成熱量損耗而計算結(jié)果減小;c.做本實(shí)驗的當(dāng)天室溫較高做本實(shí)驗的當(dāng)天室溫較高與所測定的熱量無影響與所測定的熱量無影響;d.將將50 mL 0.55 molL-1的氫氧化的氫氧化鈉溶液取成鈉溶液取成50 mL 0.55 molL-1的氨水的氨水,由于氨水為弱電解由于氨水為弱電解質(zhì)質(zhì),其電離需吸熱其電離需吸熱,導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)生的熱量少導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)生的熱量少,中和熱減小中和熱減小;e.在在量取鹽酸時仰視讀數(shù)量取鹽酸時仰視讀數(shù),使所取鹽酸的體積大于使所取鹽酸的體積大于50.0 mL,反反應(yīng)放熱多應(yīng)放熱多,計算時中和熱偏高計算時中和熱偏高;f.大燒杯的蓋板中間小孔太大燒杯的蓋板中間小孔太大大,熱量損失熱量損失,中和熱偏低中和熱偏低 第63頁 變式變式5:分別取分別取50 mL的的0.50 molL-1鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 molL-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反