第一節(jié)化學反應的熱效應

第一節(jié)化學反應的熱效應第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一慶典時的煙火鋼鐵的煉制火苗第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一【復習回顧】：

化學反應過程中既有物質變化，同時又總是伴隨著能量的變化.在我們以前所學的化學反應中有哪些是放熱反應？有哪些是吸熱反應？第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一常見的放熱反應：所有的燃燒反應所有的中和反應活潑金屬與水、酸的反應多數(shù)的化合反應C+CO22COH2+I22HI△△N2+O22NO放電C+H2O（g）CO+H2高溫以下特殊的反應是吸熱反應：第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一常見的吸熱反應：所有的電離過程所有的水解反應多數(shù)的分解反應Ba(OH)2+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+2H2OBa(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2、下列變化中，屬于吸熱反應的是()A、氮氣與氫氣合成氨

B、酸堿中和

C、二氧化硫與氧氣反應生成三氧化硫

D、焦炭與高溫水蒸氣反應D[練習]1、下列變化中，屬于放熱反應的是()A、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應

B、點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

D、氯化鋁的水解B第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一1、概念：在一定溫度下進行的化學反應,在反應過程中所吸收或放出的熱量稱為該反應在此溫度下的熱效應。簡稱反應熱通常用符號Q來表示,反應吸熱時,Q為正值反應放熱時,Q為負值一、化學反應的熱效應-----反應熱第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

2、反應熱有中和熱、燃燒熱及其他熱在101kPa時，1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱.燃燒熱中和熱在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應生成1mol水時所放出的熱量第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一反應熱的數(shù)據可以通過實驗測得

用于測定反應熱的儀器稱為量熱器量熱計由內筒、外筒、溫度計、攪拌器組成。內筒是反應容器，外筒起保溫作用，第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一Q=－C（T2－T1）C表示溶液及量熱計的熱容；T2、T1表示反應前后體系的溫度第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一二、焓變1、概念：在恒溫、恒壓下，化學反應過程中吸收或放出的熱量稱為反應的焓變。2、符號：△H

單位：kJ/mol3、規(guī)定放熱：△H<0

吸熱:△H>0第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一【交流與討論】：化學反應中為什么會有能量的變化？宏觀：反應物和生成物所具有的能量不同.微觀：舊的化學鍵斷裂時所吸收的能量與新的化學鍵形成時所放出的能量不同.第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一放熱反應：吸熱反應：ΔH＜0或ΔH為“－”ΔH＞0或ΔH為“＋”放熱反應物生成物能量反應過程△H＜0ΔH＝生成物能量－反應物能量吸熱反應物生成物能量反應過程△H＞0第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能從鍵能角度看：ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol從斷鍵和成鍵角度分析第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一反應物分子斷鍵時吸收的能量反應物分子斷鍵時吸收的能量〈生成物分子成鍵時釋放的能量>生成物分子成鍵時釋放的能量放熱反應吸熱反應第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

1、下列說法正確的是（）

A需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應

B放熱的反應在常溫下一定很容易發(fā)生

C反應是放熱的還是吸熱的必須看反應物和生成物具有的能量的相對大小

D吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生

第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一２、下列反應屬于放熱反應的是（）

ＡAl+HCl(稀)

ＢBa(OH)2·8H2O+NH4Cl(固)

ＣKClO3受熱分解

ＤCaO+H2O

第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一3、吸熱反應一定是（）

A釋放能量B儲存能量

C反應的總能量低于生成物的總能量

D反應物的總能量高于生成物的總能量

4、已知298K時，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

△H=-57.3kJ/mol.推測含1molHCl的稀溶液與含1molNH3的稀溶液反應放出的熱量()

A大于57.3kJB等于57.3kJ

C小于57.3kJD無法確定第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一5、強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

△H=-57.3kJ/mol.分別向1L0.5mol/LNaOH溶液中加入：①稀醋酸，②濃H2SO4③稀硝酸，恰好完全反應的熱效應分別是△H1、△H2、△H3，它們的關系正確的是（）

A△H1＞△H2＞△H3，

B△H2＜△H1＜△H3，

C△H1=△H2=△H3，

D△H1＞△H3＞△H2，第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一6、40mL2mol/L的NaOH溶液和40mL2mol/L的鹽酸在19℃時混合后測得溶液的溫度為32.6℃.求該反應的中和熱。

[混合后溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)]第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一熱化學方程式有什么意義?熱化學方程式與化學方程式有什么不同?如何正確書寫熱化學方程式?思考：第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一【交流與討論】：二、熱化學方程式.

能表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式.

觀察以上熱化學方程式，分析其與普通的化學方程式有何不同？H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)=-184.6kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)=-890.3kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)=-57.3kJ/molH第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol

1.熱化學方程式包含物質變化和能量變化兩個部分，二者缺一不可.

普通化學方程式只包含物質變化一個部分.物質變化能量變化第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa

2.熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓強.對于25℃、101kPa時進行的反應可不注明.

普通化學方程式不需注明溫度和壓強.H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一3.熱化學方程式需注明各物質的狀態(tài).

普通化學方程式不需注明物質的狀態(tài).H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12H2O(g)==H2O(l)H2O(l)==H2O(g)△H=－44kJ/mol△H=＋44kJ/mol第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一4.熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各物質的物質的量，可為整數(shù)或分數(shù).

普通化學方程式中化學計量數(shù)表示原子、分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分數(shù).H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一5、書寫熱化學方程式時應注明反應的溫度和壓強。如果不注明溫度和壓強，則表示是在250C、

101KPa條件下的反應熱。另注意：熱化學方程式中不用標反應條件第6頁的交流與討論第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol

1.（05全國卷I第13題)已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是A【課堂練習】：第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2.(06·江蘇)下列各組熱化學方程式中，化學反應的△H前者大于后者的是①.C(s)＋O2(g)===CO2(g)△H1

C(s)＋O2(g)===CO(g)△H2

②.S(s)＋O2(g)===SO2(g)△H3

S(g)＋O2(g)===SO2(g)△H4

③.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)△H5

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)△H6

④.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)△H7

CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8

A.①B.④C.②③④D.①②③c第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一高低物質所具有的總能量2A(g)+B(g)2C(g)3.分析下面的能量變化示意圖，下列熱化學方程式正確的是()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）B第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一4、化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學鍵時釋放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子結構如圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能（kJ·mol1）：P—P：198P—O：360O=O：498則反應P4（白磷）+3O2=P4O6的反應熱△H為（）A．-1638kJ·mol1

B．+1638kJ·mol1

C．-126kJ·mol1

D．+126kJ·mol1A第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一三、中和反應反應熱的測量.1.實驗原理和步驟.(1).中和熱的定義：

在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1molH20，這時的反應熱叫做中和熱.(2).實驗步驟：

用量筒量取50mL0.50mol/L的鹽酸，測其溫度,倒入量熱計；另用量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，測其溫度，并緩緩地傾入量熱計中，邊加邊用玻璃棒攪拌.觀察反應中溶液溫度的變化過程，作好記錄并進行數(shù)據處理.第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2.實驗操作.【交流與討論】：①.實驗成功的關鍵是什么？防止熱量的散失.

②.為了達到此目的，實驗過程中采取了哪些措施？雙層燒杯、碎泡沫塑料、蓋板.第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一【實驗注意事項】：

a.為了保證0.50mol·L－1的鹽酸完全被NaOH中和，可以采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使堿稍稍過量，因為過量的堿并不參加中和反應.

b.實驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用.

c.要使用同一支溫度計.分別先后測量酸、堿及混合液的溫度時，測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干.溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再記下讀數(shù).第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一d.操作時動作要快，盡量減少熱量的散失.

e.實驗中若用弱酸代替強酸，或用弱堿代替強堿，因中和過程中電離吸熱，會使測得中和熱的數(shù)值偏低.第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一3.實驗數(shù)據處理.

a.取三次測量所得數(shù)據的平均值作為計算依據.【思考】：

如果某一次實驗的數(shù)據與另外兩次實驗的數(shù)據差異明顯，怎么辦？b.計算反應熱：△H＝Q/n＝cm△t/n第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一（2004蘇州一模-19）試回答下列中和熱測定的有關問題.(1).實驗桌上備有燒杯（大、小兩個燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.50mol·L－1鹽酸、0.55mol·L－1NaOH溶液，尚缺少的實驗用品是___________________.(2).實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒__________，其原因是__________________________________.(3).實驗時所用鹽酸及NaOH溶液的體積均為50mL，各溶液密度為1g/cm3，生成溶液的比熱容C＝4.18J/(g·℃)，實驗起始溫度為t1℃，終止溫度為t2℃。試推斷中和熱的計算式：△H＝___________________________________.溫度計、量筒（兩個）

不能

銅絲易導熱，使實驗過程中熱量損失較大

－16.72（t2－t1）kJ/mol第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一四、反應熱的計算.【交流與討論】：

如何測定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反應熱△H1？①.能直接測定嗎？如何測？②.若不能直接測，怎么辦？1.蓋斯定律的內容:

不管化學反應是一步完成或分幾步完成,其反應熱是相同的.換句話說,化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應的途徑無關.第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一△H＝△H1+△H2蓋斯定律直觀化第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一

CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H1＝？CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3

∴△H1=△H3

－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一【課堂練習】：1.已知①.CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②.H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③.C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol

試計算④.2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH

解:根據蓋斯定律，反應④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱效應都是相同的.下面就看看反應④能不能由①②③三個反應通過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應④能不能分成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

第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一2.已知：①.C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②.C(金剛石，s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol寫出石墨變成金剛石的熱化學方程式(25℃,101kPa時).

解：①-②得：

C(石墨，s)=C(金剛石，s)△H=+1.5kJ/mol第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一3.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)射火箭反應的熱化學方程式.2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一4、已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為：

C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；△H=－393.51kJ·mol-1

C(金剛石)+O2(g)＝CO2(g)；△H=－395.41kJ·mol-1

據此判斷，下列說法中正確的是（）

A.由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，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；等質量時，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；等質量時，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；等質量時，石墨的能量比金剛石的高A第四十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一五、能源的充分利用.1.世界上最重要的化石燃料有哪些？有何優(yōu)點？煤、石油、天然氣；它們的燃燒熱都很高.2．廣義地講，哪些物質可稱為燃料？

能夠發(fā)生燃燒反應放出熱量的物質都可稱為燃料.

3.新能源有哪些？

太陽能、生物能、風能、地熱能、海洋能.第四十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一【燃燒熱簡介】：在101kPa時，1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱.說明：①.在101kPa時，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物.如C完全燃燒應生成C02(g)而生成CO(g)屬于不完全燃燒；又如H2燃燒生成液態(tài)H20，而不是氣態(tài)水蒸氣.②.燃燒熱通常是由實驗測得的.③.可燃物以1mol作為標準進行測量，所以計算燃燒熱時，熱化學方程式常以分數(shù)表示.第四十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一1．下列反應屬于吸熱反應的是()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鍵所需能量小于破壞反應物全部化學鍵所需能量

酶D練習：第四十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一AC2．同溫同壓下,下列各組熱化學方程式中Q2>Q1的是

A．

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)△H1=-Q1kJ·mol-12H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)△H2=-Q2kJ·mol-1B