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文檔簡介
1.1反應(yīng)熱焓變一、反應(yīng)熱、焓變(一)體系與環(huán)境1、體系:________________________________________
3、熱量:_________________________________________________
2、環(huán)境:____________________________
與體系相互影響的部分。試管內(nèi)的物質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)(又稱系統(tǒng))。因為溫度不同,而在體系與環(huán)境之間交換的能量。(二)內(nèi)能:____________________________________________________________________________________________________________________________________________體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和,受溫度、壓強和聚集狀態(tài)等的影響。(符號為U)(三)活化分子與活化能普通分子(能量低、不能斷鍵)活化分子(能量高、能斷鍵)1、活化分子:___________________________________2、活化能:___________________________________________________________※反應(yīng)物活化能越低,________________________________________具有一定能量能斷鍵成原子的分子活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差反應(yīng)速率越快,大部分反應(yīng)越容易進行。(四)反應(yīng)熱與焓變1.反應(yīng)熱:______________________________________________________________________單位:______________________;許多反應(yīng)可通過_____________直接測定。2.焓及焓變:(1)焓:______________________________________________
(2)焓變:___________________________________________________________________3.焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系:________________________________________________________在等溫條件下,化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量。kJ/mol或kJ·mol-1量熱計與內(nèi)能有關(guān)的物理量,用“H”表示。生成物的焓與反應(yīng)物的焓的差值,用△H表示,單位:kJ/mol或kJ·mol-1在等壓條件下,當(dāng)化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為熱能時,反應(yīng)熱=焓變。4.ΔH產(chǎn)生的原因
(1)宏觀上:___________________________________
(2)微觀上:__________________________________________________
反應(yīng)物總能量與生成物總能量不同反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量與生成物成鍵放出的總能量不同5.ΔH的計算方法
(1)宏觀上:___________________________________
(2)微觀上:___________________________________
※ΔH是“_____”、“_______”、“_______”三者的統(tǒng)一體。
ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能數(shù)值單位(五)放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較1、放熱反應(yīng):ΔH_____0,如圖所示。(1)A點表示________________,B點表示________________,C點表示________________。<反應(yīng)物總能量生成物總能量活化分子總能量(2)E1代表:________________________________________________________________________________________________________
(3)E2代表:________________________________________________________________________________________________________
①反應(yīng)物總鍵能最低能量,E1越大,反應(yīng)速率越慢②生成物成鍵放出的總能量①生成物總鍵能②反應(yīng)物的活化能③反應(yīng)物斷鍵所吸收的③若是可逆反應(yīng),E2也表示逆反應(yīng)的活化能(4)宏觀原因:________________________________________
微觀原因:________________
反應(yīng)物總能量>生成物總能量,即A>CE1<E2(5)ΔH的計算宏觀上:_________________
微觀上:__________________
總之,放熱反應(yīng)的ΔH一定______0。ΔH=C-AΔH=E1-E2<(6)常見的放熱反應(yīng):①所有燃燒反應(yīng);②大多數(shù)化合反應(yīng);③酸堿中和反應(yīng);④金屬與酸或水的置換反應(yīng);⑤物質(zhì)的緩慢氧化;⑥鋁熱反應(yīng)。
2、吸熱反應(yīng):ΔH_____0,如圖所示。(1)A點表示________________,B點表示________________,C點表示________________。>反應(yīng)物總能量生成物總能量活化分子總能量(2)E1代表:________________________________________________________________________________________________________
(3)E2代表:________________________________________________________________________________________________________
①反應(yīng)物總鍵能最低能量,E1越大,反應(yīng)速率越慢②生成物成鍵放出的總能量①生成物總鍵能②反應(yīng)物的活化能③反應(yīng)物斷鍵所吸收的③若是可逆反應(yīng),E2也表示逆反應(yīng)的活化能(4)宏觀原因:________________________________________
微觀原因:________________
反應(yīng)物總能量<生成物總能量,即A<CE1>E2(5)ΔH的計算宏觀上:_________________
微觀上:__________________
總之,吸熱反應(yīng)的ΔH一定______0。ΔH=C-AΔH=E1-E2>(6)常見的吸熱反應(yīng):①大多數(shù)分解反應(yīng)②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng);③高溫條件下C、H2、CO作還原劑的反應(yīng)。3、說明:(1)一個化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與
無關(guān);(2)區(qū)別放熱過程與吸熱過程,如NH4NO3溶于水吸熱,ΔH
0,但不是吸熱反應(yīng);(3)任何一個化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,即ΔH不可能等于0。反應(yīng)條件>二、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(一)中和熱的定義:25℃,101KPa的稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水所放出的熱量。1、強酸、強堿的稀溶液
。2、若酸(或堿)為濃溶液,
。3、若有沉淀或微溶物生成時,
。4、若有弱酸或弱堿參加反應(yīng)時,
,
。生成1mol水所放出的熱量Q=57.3KJ,即ΔH=-57.3kJ/mol稀釋時也會放熱,生成1mol水所放出的熱量Q>57.3KJ,ΔH<-57.3kJ/mol放出熱量,生成1mol水所放出的熱量Q>57.3KJ,ΔH<-57.3kJ/mol
由于弱電解質(zhì)電離吸熱,故生成1mol水所放出的熱量Q<57.3KJ,ΔH>-57.3kJ/mol(二)實驗?zāi)康模?/p>
。(三)實驗原理:Q:反應(yīng)放出的熱量單位:kJ
測定強酸、強堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱
通過一定量酸堿溶液在反應(yīng)前后溫度的變化,計算反應(yīng)放出的熱量,由此求出中和熱,利用公式Q=cmΔt
m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量單位:g
c:混合液的比熱容c=4.18J/(g·℃)=
0.00418kJ/(g·℃)=
4.18×10-3
kJ/(g·℃)
Δt:反應(yīng)前后的溫度差(取正值)單位:℃
(四)實驗用品1、簡易量熱計:
。
其他:
。包括溫度計、大小燒杯、玻璃攪拌器、隔熱層、雙孔杯蓋兩個50mL量筒,0.5mol/L的鹽酸,0.55mol/L的NaOH溶液(五)實驗步驟1、測量溶液溫度。用50mL量筒量取50mL、0.50mol/L鹽酸,倒入量熱計的內(nèi)筒中,蓋上杯蓋,插入溫度計,測量并記錄初始溫度(數(shù)據(jù)填入下表)。然后用水沖洗溫度計上沾有的鹽酸,擦干備用。2、測堿溶液溫度用另一個量筒量取50mL、0.55mol/LNaOH溶液,用同一支溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度,填入表格內(nèi),用水沖洗溫度計上的NaOH溶液,擦干備用。3.反應(yīng)體系溫度的測量:打開杯蓋,將量筒中的NaOH溶液迅速倒入插量熱計的內(nèi)筒中,立即蓋上杯蓋,插入溫度計,用攪拌器勻速攪拌,密切關(guān)注體系的溫度變化,將最高溫度記為應(yīng)后體系的溫度t2.4、重夏以上1~3的步驟兩次,記錄數(shù)據(jù)。5.數(shù)據(jù)處理:取鹽酸,NaOH溶夜溫度的平均值記為反應(yīng)前體系的溫度t1,來計算溫度差:Δt=t2-t1,見下表實驗次數(shù)反應(yīng)物溫度反應(yīng)前體系溫度t1反應(yīng)后體系溫度t2Δt鹽酸氫氧化鈉120.1℃20.3℃20.2℃23.7℃
220.3℃20.5℃20.4℃23.8℃
321.6℃21.6℃21.6℃24.9℃3.5℃3.4℃3.3℃(1)取三次測所測得溫度差的平均值Δt=
℃(若誤差過大去掉該組)(2)反應(yīng)熱的分計算:①稀鹽酸、稀NaOH溶夜的密度近似1g/cm3,即
。
則m(混合液)=
。
②求生成n(H2O)=n(HCl)=
。
n(NaOH)=
。
③生成
水放出熱量Q=
。
④生成1mol水放出熱量Q=
。
3.450mL≈50g1g/cm3·50mL+
1g/cm3·50mL
=100g
0.5mol/L·50mL=0.025mol0.55mol/L·50mL=0.0275mol0.025molcmΔt=0.00418kJ/(g·℃)·100g·3.4℃=1.4212kJ1.4212kJ/0.025mol=56.8kJ/mol即ΔH=﹣56.8kJ/mo
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