(共18张PPT)
第1课时 反应热 焓变
第一节 反应热
第一章 化学反应的热效应
第一课时 反应热 焓变
2020年7月23日12时41分,长征五号遥四火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国海南文昌航天发射场点火升空。
化学反应的特征
能量变化
物质
变化
(基础)
热能
电能
光能
……
吸热
放热
反应热
任务一:请从定性角度回顾常见的放热反应和吸热反应。
放热反应 吸热反应
①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应
②C+CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
定性认识
任务二 :在实际应用中,人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢
体系与环境
被研究的物质系统称为体系。
与体系相互影响的其他部分称为环境
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
等温:即反应前后体系的温度相等
热量
反应热测定装置:量热计
保温杯式量热计
中和反应反应热的测定P5
Q = mCΔt
Q:中和反应放出的热量 m:反应混合液的质量
C:反应混合液的比热容 Δt:反应前后溶液温度的差值
实验原理
【思考】在测定中和反应的反应热时,应该测量哪些数据 如何根据测得的数据计算反应热 为了提高测定的准确度,应该采取哪些措施?
应该测量的数据
反应物质量(通过体积、浓度和密度可计算)
反应物的温度。
反应后的体系温度
为了提高测定的准确度,应该采取哪些措施?
1、使用比较精确的温度计读出温度变化。
2、需要保温装置,保证反应过程中,不与外界发生热交换。
3、搅拌器搅拌,保证溶液温度均匀。
保温作用
测量反应前后温度的变化值
保证溶液混合均匀
4、取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
大量实验测得,在25℃和
101kPa下,强酸的稀溶液与
强碱的稀溶液发生中和反应
生成1molH2O时,放出57.3kJ
的热量。
保温杯式量热计
中和反应反应热的测定
任务三:探析化学反应中热量变化的原因
化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化
内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
焓(H ):是一个与内能有关的物理量。
焓变( H ): 等压条件下的反应热
单位: kJ/mol 或 kJ mol-1
宏观分析
∑H (反应物)> ∑H(生成物)
∑H (反应物)< ∑H(生成物)
[小结]
(1)吸热反应:焓增大,△H>0;放热反应:焓增大,△H<0
任务三 探析化学反应中热量变化的原因
(2) H= H生成物- H反应物
微观角度
化学反应的本质及特点
化学
反应
物质变化
能量变化
反应物
生成物
旧键断裂
新键形成
吸收能量
释放能量
反应热
差值
微观角度
以1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)在在25℃和101kPa下反应生成2 mol HCl(g)的能量变化为例。
吸收:436 kJ+243 kJ=679 kJ
释放:431 kJ/mol×2 mol =862 kJ
键能估算:ΔH= 183 kJ/mol
键能估算: H = 183 kJ/mol
吸收能量679 kJ
释放能量862 kJ
实验测得:ΔH= 184.6 kJ/mol
结论:化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
1. 反应 A+B= C(ΔH<0)分两步进行:
①A+B→ X(ΔH>0) ②X→C(ΔH<0)。
下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是
B
【学习评价】
2. 由N2O和NO反应生成的N2和NO2的能量如图所示,若生成1mol N2,其ΔH= kJ.mol-1
—139
3、化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 每生成2molAB(g)吸收b kJ热量
B. 反应热ΔH=+(a b) kJ/mol
C. 该反应中反应物的总能量高于
生成物的总能量
D. 断裂1molA A键和
1mol B B键,放出a kJ能量
B
92.0 kJ/mol
ΔH(估算)=∑E(反应物键能) ∑E(生成物键能)
分析:断键吸收: 946 + 436×3 = 2254 kJ
成键释放: 391×6 = 2346 kJ
反应放热: 2346-2254 = 92 kJ
4、拆开 1 mol H-H键、1 mol N-H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为ΔH =______________
问题:化学反应都有反应热,如何表示一个具体化学反应的反应热呢?