第1章 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(魯科版)

第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)慶典時(shí)的煙火鋼鐵的煉制火苗聯(lián)想●質(zhì)疑化學(xué)反應(yīng)中常伴隨有能量變化，結(jié)合前面知識思考:1、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化?3、例舉生產(chǎn)生活中常見的化學(xué)反應(yīng)能量變化的應(yīng)用.

化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，這就需要一個(gè)化學(xué)量來定量描述研究反應(yīng)熱2、哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？4、如何定量描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？5、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？6、通過理論方法如何計(jì)算這些熱量？一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1、什么是反應(yīng)熱?2、反應(yīng)熱的符號是什么？怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。用符號Q表示＋

吸熱

－

放熱

一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

3、如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？理論計(jì)算實(shí)驗(yàn)測定:原理Q=-C(T2－T1)簡易量熱計(jì)示意圖1、儀器：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3、測定中和反應(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。

各組按要求實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算各反應(yīng)的反應(yīng)熱

為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定過程中應(yīng)注意什么？(1)為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿稍過量。(2)為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的濃度宜小不宜大。(3)宜使用有0.1℃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。(4)記錄最高溫度。(5)進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算式進(jìn)行了以下處理：a、忽略量熱計(jì)的熱容；b、認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同；c、認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化。下列說法正確的是()A、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的熱量來源于對反應(yīng)的加熱B、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還發(fā)生能量變化。C、化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱D、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B練習(xí)：基本規(guī)律：所有的水解和電離過程都是吸熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)也有例外

CO2+C===2CO吸熱反應(yīng)高溫2、下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是()A.氮?dú)馀c氫氣合成氨B.酸堿中和C.二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫D.焦炭與高溫水蒸氣反應(yīng)D[練習(xí)]1、下列變化中，屬于放熱反應(yīng)的是()A.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)B.點(diǎn)燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D.氯化鋁的水解B化學(xué)反應(yīng)二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1、焓定義：用來描述物質(zhì)所具有能量的物理量，符號：H，單位：kJ·mol-12、在等壓的條件下，若化學(xué)反應(yīng)中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓的改變等于該反應(yīng)的反應(yīng)熱：△H

=Qp

△H

=H（生成物）—H（反應(yīng)物）即△H=Qp=H（生成物）—H（反應(yīng)物）3、焓變1）概念：在恒溫、恒壓下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量稱為反應(yīng)的焓變。2）符號：△H

單位：kJ·mol-13）規(guī)定：放熱：△H<0吸熱:△H>0當(dāng)?H為“－”（?H<0）時(shí)，為放熱反應(yīng)當(dāng)?H為“＋”（?H>0）時(shí)，為吸熱反應(yīng)4、熱化學(xué)方程式:1）、概念：能夠把化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和反應(yīng)的焓變同時(shí)表示出來的化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；=-184.6

kJ·mol-1HNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；=-57.3

kJ·mol-1H

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.22kJ·mol-1熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式有什么不同?如何正確書寫熱化學(xué)方程式?熱化學(xué)方程式有什么意義?第6頁交流·研討思考：

反應(yīng)在不同溫度下進(jìn)行的焓變是不同的，不注明的指298K。因?yàn)槲镔|(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。

固態(tài)(s)液態(tài)(l)吸熱氣態(tài)(g)吸熱吸熱（2）要注明反應(yīng)溫度:（1）要注明反應(yīng)物和生成物聚集狀態(tài):

2）、熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的差別:另外溶液用（aq）（4）△H與參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān)。

同一化學(xué)反應(yīng)中，熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，△H也不同，化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，△H也要加倍。

若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則△H的符號改變，絕對值不變。（3）熱化學(xué)方程式中△H的“＋”“－”一定要注明，“＋”代表吸熱，“－”代表放熱，△H的單位是J.mol-1或KJ.mol-1另注意：熱化學(xué)方程式中不標(biāo)反應(yīng)條件３）、熱化學(xué)方程式表示的意義（1）表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，結(jié)果生成什么物質(zhì)（2）表示反應(yīng)物和生成物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系（3）表示反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol

１、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是（其中Q>0）（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2B

練一練A２、已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出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－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1

３、已知在25℃、101kPa下，1g

C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.40kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是(

)

A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-48.40kJ·mol-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ·mol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518kJ·mol-1D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-48.40kJ·mol-1B1．下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是()A.C6H12O6(葡萄糖aq)+6O26CO2+6H2OB.CH3COOH+KOHCH3COOK+H2OC.A+BC+D；△H<0D．破壞生成物全部化學(xué)鍵所需能量小于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需能量

酶D練習(xí)：高低物質(zhì)所具有的總能量2A(g)+B(g)2C(g)2.分析下面的能量變化示意圖，下列熱化學(xué)方程式正確的是()A.2A（g）+B(g)=2C（g）△H=a（a＞0）B.2A（g）+B(g)=2C（g）△H=a（a＜0）C.2A+B=2C△H=a（a＜0）D.2C=2A+B△H=a（a＞0）B3、化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放（或吸收）的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJ·mol1）：P—P：198

P—O：360

O=O：498則反應(yīng)P4（白磷）+3O2=P4O6的反應(yīng)熱△H為（）A．-1638kJ·mol1

B．+1638kJ·mol1

C．-1628kJ·mol1

D．+1628kJ·mol1A化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)反應(yīng)焓變的計(jì)算蓋斯定律有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算例1、在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；

△H=－566KJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=－890KJ/mol

由1摩CO和3摩CH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時(shí),釋放的熱量為

()A．2912KJ

B.2953KJ

C.

3236KJ

D.3867KJB①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)

ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)

ΔH3=-393.5kJ/mol①+②=③，則ΔH1+ΔH2=ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol應(yīng)用了什么規(guī)律？討論：如何測出這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱：（1）C(s)+1/2O2(g)==CO(g)；ΔH1=?蓋斯定律？

不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。

化學(xué)反應(yīng)的焓變(ΔH）只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。如何理解蓋斯定律？

ΔH、ΔH1、ΔH2之間有何關(guān)系？ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例２：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知：

N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)

△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol

假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

例３、同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時(shí)還很不完全，測定反應(yīng)熱很困難。現(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點(diǎn)“不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；=-2983.2

kJ/molH1P(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；=-738.5

kJ/molH2試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式

。

P4(s、白磷)=4P(s、紅磷)；=-29.2kJ/molH例4、0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中完全燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為___________________________

。B2H6(g)+3O2(g