第一章+化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（復(fù)習(xí)課件） 【備課精講精研】 高二化學(xué) （滬科版2020選擇性必修第一冊(cè)）

第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

授課人：目錄CONTENTS第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二節(jié)反應(yīng)熱的測(cè)量和計(jì)算第三節(jié)燃料的合理利用第一節(jié)PartOne化學(xué)反應(yīng)與能量變化一、系統(tǒng)的內(nèi)能?U

『內(nèi)能』系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)各種能量的總和當(dāng)系統(tǒng)處于一定狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)就具有確定的內(nèi)能，當(dāng)溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)等發(fā)生改變，內(nèi)能也隨之改變。系統(tǒng)內(nèi)能的絕對(duì)值無法直接獲得，但內(nèi)能的變化可以體現(xiàn)在狀態(tài)變化的過程中。ΔU一、系統(tǒng)的內(nèi)能能量變化化學(xué)反應(yīng)

熱功Q<0系統(tǒng)環(huán)境二、化學(xué)反應(yīng)的焓變反應(yīng)熱在一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。表示：Q系統(tǒng)從環(huán)境吸熱系統(tǒng)對(duì)環(huán)境放熱Q>0焓是與內(nèi)能有關(guān)的物理量，用符號(hào)H表示。二、化學(xué)反應(yīng)的焓變單位：kJ·mol-1人們常用系統(tǒng)的焓的變化，即焓變（ΔH）來表示在等壓、只做體積功條件下的反應(yīng)熱。ΔH=Qp?H＝∑H(生成物）－∑H(反應(yīng)物）放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

?H

＜0二、化學(xué)反應(yīng)的焓變

?H>02H2(g)+O2(g)==2H2O(g)ΔH=—484kJ?·?mol—12HgO(s)==2Hg(l)+O2(g)ΔH=182kJ?·?mol—1宏觀角度二、化學(xué)反應(yīng)的焓變吸熱反應(yīng)舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量新化學(xué)鍵形成吸收能量反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和微觀角度物質(zhì)能量越低，鍵能越大ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和（E1）－生成物鍵能總和（E2）436kJ/molHHHH鍵斷裂,吸收能量鍵形成,釋放能量436kJ/mol鍵能：在25℃和101kPa下，斷開1mol氣態(tài)分子AB(g)中的共價(jià)鍵，使其生成氣態(tài)原子A(g)和B(g)所吸收的能量。

?H2＝?436

kJ/mol

H2(g)2H(g)?H1＝+436kJ/mol化學(xué)鍵斷裂和形成時(shí)的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。二、化學(xué)反應(yīng)的焓變微觀角度H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)

吸收436kJ+243kJ＝679kJ

釋放431kJ/mol×2mol＝862kJ?H＝？二、化學(xué)反應(yīng)的焓變微觀角度第二節(jié)Parttwo反應(yīng)熱的測(cè)量和計(jì)算許多反應(yīng)熱可以通過量熱計(jì)直接測(cè)定。一、反應(yīng)熱的測(cè)量測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)裝置溫度變化圖實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵及其注意事項(xiàng)迅速反應(yīng)，防止熱量散失。在測(cè)量反應(yīng)混合液的溫度時(shí)要隨時(shí)讀取溫度值，記錄下最高溫度值。溫度計(jì)不要靠在容器壁上或插入容器底部。不可將溫度計(jì)當(dāng)攪拌棒使用；環(huán)形玻璃攪拌棒應(yīng)上下移動(dòng)。為保證鹽酸被完全中和，堿的濃度稍大。一、反應(yīng)熱的測(cè)量一、反應(yīng)熱的測(cè)量總結(jié)測(cè)定反應(yīng)熱的過程大量實(shí)驗(yàn)證明：25℃和101kPa下，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)，放出57.3kJ的熱量。中和熱一、反應(yīng)熱的測(cè)量H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol一、反應(yīng)熱的測(cè)量010302中和熱定義中的“稀溶液”一般是指酸、堿的物質(zhì)的量濃度均小于或等于1mol/L的溶液中和熱以生成1molH2O為基準(zhǔn)，是一個(gè)定值中和熱不包括其他離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時(shí)所伴隨的熱效應(yīng)。中和熱理解注意事項(xiàng)二、熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.6kJ·mol－1物質(zhì)變化焓變（1）ΔH與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，因?yàn)槲镔|(zhì)的聚集狀態(tài)變化時(shí)會(huì)發(fā)生焓變，故應(yīng)標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。通常用英文字母s、l、g分別表示固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，用aq表示水溶液，通常指稀溶液。注意事項(xiàng)：2H2

(g)+O2

(g)===2H2O(g)（2）ΔH要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，一般不注明時(shí)，表示的反應(yīng)溫度為298K、壓強(qiáng)為100kPa。（3）ΔH的單位一般是kJ·?mol-1。在相同條件下正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)的ΔH數(shù)值相同，符號(hào)相反。另外，ΔH的數(shù)值也與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān)。注意事項(xiàng)：二、熱化學(xué)方程式2H2

(g)+O2

(g)===2H2O(g)H2

(g)+O2

(g)===

H2O(g)12?H＝?241.8kJ/mol

?H＝?483.6kJ/mol反應(yīng)進(jìn)度是以反應(yīng)方程式整體作為一個(gè)特定組合單元來表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。mol-1指反應(yīng)進(jìn)度為1mol，此時(shí)各種反應(yīng)物消耗掉的物質(zhì)的量，各種生成物的物質(zhì)的量，在數(shù)值上均等于熱化學(xué)方程式中各自的化學(xué)計(jì)量數(shù)。ΔH單位中的“mol-1”二、熱化學(xué)方程式三、蓋斯定律及其應(yīng)用1840年，俄國(guó)化學(xué)家蓋斯在分析了許多化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一條規(guī)律：“一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分幾步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相等的?！边@個(gè)規(guī)律被稱為蓋斯定律。

H2SO4H2SO4·H2OH2SO4·2H2OH2SO4·3H2O

ΔH1ΔH2ΔH3ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔHG.H.Hess,1802-1850在恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變（ΔH），而ΔH僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。h=300m始態(tài)終態(tài)反應(yīng)熱ΔH1ΔH2三、蓋斯定律及其應(yīng)用ΔH＝

＝ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5三、蓋斯定律及其應(yīng)用利用蓋斯定律間接計(jì)算其反應(yīng)熱速率很小伴隨副反應(yīng)不容易直接發(fā)生蓋斯定律的提出，為反應(yīng)熱的研究提供了極大的方便，使一些不易測(cè)定或無法測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以通過推算間接求得。三、蓋斯定律及其應(yīng)用熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，ΔH也相應(yīng)加倍。熱化學(xué)方程式相加減，同種物質(zhì)之間可加減，反應(yīng)熱也相應(yīng)加減。將熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的正負(fù)必須隨之改變。三、蓋斯定律及其應(yīng)用運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵加合法就是運(yùn)用所給熱化學(xué)方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學(xué)方程式。三、蓋斯定律及其應(yīng)用加合法運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的方法01虛擬路徑法若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個(gè)途徑①由A直接變成D，反應(yīng)熱為ΔH；②由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。如圖所示：則有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。三、蓋斯定律及其應(yīng)用運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的方法02第三節(jié)Partthree燃料的合理利用一、燃燒熱在101kPa下，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒焓，習(xí)慣上又稱為該物質(zhì)的燃燒熱。是指物質(zhì)中含有的N轉(zhuǎn)化為N2(g)，H轉(zhuǎn)化為H2O(l)，C轉(zhuǎn)化為CO2(g)。1標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是反應(yīng)熱的一種2單位為k