课件21张PPT。专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应的热效应反应热的测量与计算交流与讨论 热化学方程式中,反应热的数据是怎么获得的? 实验法简易量热计恒温式微机量热计1、量热计直接测得的数据是什么?是体系温度的变化思考 Q=cmΔt
Q:反应放出或吸收的热量。
m:反应混合液的总质量。
C:反应混合液的比热容。
Δt:反应前后溶液温度的变化量。1、定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热量。强酸与弱碱反应,强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3kJ/mol中和热:2、表示方法:要点:
(1)稀溶液
(2)反应物:强酸强碱(3)生成1mol水测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热:
(1)用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录盐酸的温度(t1)
(2)用另一量筒量取50mL0.50mol/L氢氧化钠溶液,测量并记录氢氧化钠溶液的温度( t2).
(3)将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中(注意不要洒到外面),立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒不断搅拌,观察温度计的温度变化,准确读出并记录反应体系的最高温度( t3 )。
(4)假设溶液的比热与水的比热相等,溶液的密度与水的密度相等,忽略量热计的比热,根据溶液温度升高的数值,计算中和反应的反应热并写出该反应的热化学方程式。活动与探究2、有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验,测得的中和热数值会更加准确。为什么? 可以保证盐酸完全反应。
使测得的热量更加准确。思考1、如果把酸换成浓硫酸,碱换成浓的氢氧化钠溶液,那么测定的结构是否相同?为什么? 3、判断下列实验操作对测定的热量有何影响?填变大变小或者不变。①大烧杯上没有盖硬纸板
②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验
③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验
④实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟60 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行实验变 小变 小变 小不 变思考交流与讨论如何获得该反应的反应热:
① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?② CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) ΔH2= -283.0kJ/mol③ C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3= -393.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H1=?CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2=-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g) △H3=-393.5 kJ/mol+)△H1 + △H2 = △H3 ∴△H1 = △H3 - △H2
= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O (g) △H1=-241.8kJ/mol已知: H2O(g)==H2O (l) △H2=-44 kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O (l) △H=?想一想根据△H=△H1+ △H2H2(g)+1/2O2(g)==H2O (l) △H=-285.8kJ/mol想一想通过以上两个例子,你可以得到什么规律?想一想通过以上两个例子,你可以得到什么规律? CO(g)C(s)CO2(g) H2O(g)H2(g)H2O(l)一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,,其总的热效应是完全相同的 化学反应的焓变( ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。盖斯定律△H=△H1+△H2 (2)能否用生活实例来表达你对盖斯定律的理解?新知感悟(3)盖斯定律在科学研究中有什么重要意义?(1)如何用理论证明盖斯定律?已知在298K时,C(石墨)、CO(g)燃烧的热化学方程式如下:
C(石墨)+O2(g)==CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2= -283.0 kJ·mol-1
请运用盖斯定律计算反应
C(石墨)+1/2O2(g)==CO (g) 的焓变△H3?小试牛刀2、已知
① CO(g) + 1/2 O2(g) == CO2(g)
ΔH1= -283.0 kJ/mol
② H2(g) + 1/2 O2(g) == H2O(l)
ΔH2= -285.8 kJ/mol
③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) == 2 CO2(g) + 3 H2O(l)
ΔH3= —1370 kJ/mol
试计算④ 2CO(g)+ 4 H2(g)== H2O(l)+ C2H5OH(l) 的ΔH小试牛刀①确定待求的反应方程式;
②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置;
③根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理,或调整计量数,或调整反应方向;
④实施叠加并检验上述分析的正确与否。盖斯定律的计算要注意:归纳 解:①- ②得:小试牛刀1、已知:
① C(石墨,s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
② C(金刚石,s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol
写出石墨变成金刚石的热化学方程式。 C(石墨,s)= C(金刚石,s) △H=+1.5kJ/mol问题与解决根据下列反应的焓变,计算C(石墨)与H2(g)反应生成1molC2H2(g)的焓变:
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599.2kJ/mol某次发射火箭,用N2H4(肼)做燃料,在NO2中燃烧,生成N2和液态H2O。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1= +67.2kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)
△H2= -534kJ/mol
假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l)
△H= -1135.2kJ/mol 1、为了减小误差。某同学在实验中两次测定中和热。第一次是用50 mL 0.50 mol/L的盐酸和50 mL 0.50 mol/L氢氧化钠,第二次是用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.50mol/L的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果 (相等或者不相等)。概念辨析相 等概念辨析2、若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为△H1、△H2 、△H3 ;则三者的大小
关系为 。△H1> △H3 > △H2