课件15张PPT。第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应第1课时 燃 烧 图 片每一个化学反应都伴随着能量的变化,有的释放能量,有的吸收能量。吸收能量的化学反应 5、一般的化合反应(C与CO2 反应等除外)知识回顾Q < 0Q > 0回顾:从化学反应中物质变化的实质分析为什么会有热效应?旧键断裂 ---- 新键生成E1E2△E=E1- E2△E的大小决定反应是放热还是吸热实质:结合下面问题,全面掌握反应热的定义: 问题1.反应热用什么符号表示?怎样衡量反应是放热反应还是吸热反应?
问题2 .定义中有“在一定温度下进行时”,“称为该温度下的反应热”等词语,这说明反应热与什么有关?
问题3 .反应热的数值来源?一.反应热概念: 见课本 P2符号:Q 单位:J化学反应的热效应二.活动探究测量中和反应的反应热 见课本P3-4中和热强酸和强碱反应的中和热 H+(aq)+OH- (aq)= H2O(l); △H=-57.3KJ/mol讨论:弱酸或弱碱在发生中和反应生成1mol水的中和热大小如何?小于57.3kJ/mol。1、实验室用什么原理来测定反应热?
2、测定反应热的理论计算公式是怎样的?其中各个符号代表什么含义?
3、反应热用什么仪器测量?仪器有怎样的构造?问题与讨论:随堂练习1、下列说法正确的是 ( )
A、物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热
B、化学反应除了生成新物质外,还发生能量变化。
C、化学反应中放出的热才是反应热
D、化学反应总是放出热量B随堂练习2、下列说法正确的是 ( )
A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B、放热反应在常温下一定很容易发生
C、化学反应中放出的热量一定等于吸收的热量
D、吸热反应在一定条件下也能发生D随堂练习3、中和热测定实验中,下列操作一定使测定结果偏低的是 ( )
A.量筒量取所用药品
B.NaOH溶液在倒入小烧杯中时,有少量的溅出
C.量热计的保温材料质量高
D.测量HCI溶液温度时的温度计未用水洗,则用来测NaOH溶液的温度 BD为保证测定结果的准确性,在测定过程中应注意什么问题? (1)用保温性能好的仪器测量。
(2)混合好后,迅速盖好装置盖子,减少热量的损失。
(3)所用药品浓度的配制须准确。
(4)宜用有0.1分刻度的温度计,读数尽可能准确,且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测的精度。
(5)记录最高温度。 随堂练习减少实验过程中的热量损失搅拌器偏小不相等课件27张PPT。第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应第3课时1有关热化学方程式的计算例1、在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式
分别为:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H=-566KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890KJ/mol
由1摩CO和3摩CH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为( )
A.2912KJ B. 2953KJ
C. 3236KJ D. 3867KJB1如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H1①能直接测定吗?如何测?
②若不能直接测,怎么办?1①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
① + ② = ③ ,
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
所以, ΔH1 =ΔH3- ΔH2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用了什么规律?1盖斯定律? 不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
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。1一.盖斯定律:1.盖斯定律的内容:
不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同.换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。1△H=△H1+△H22.盖斯定律直观化1 CO(g)C(s)CO2(g)实例11C(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/mol1 若多步化学反应相加可得到新的化学反应,则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。总结规律:注意:
1、计量数的变化与反应热数值的变化要对应
2、反应方向发生改变反应热的符号也要改变总结思考:
在用方程式叠加计算反应热时要注意哪些问题?1 有些化学反应进行很慢或不易直接发生,很难直接测得这些反应的反应热,可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。2.盖斯定律的应用关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。方法:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)
然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。1阅读课本P7,总结用盖斯定律进行计算的过程,并仿照课本的计算过程做以下练习:例1、已知: H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
那么,H2的燃烧热△H是多少?H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=?kJ/mol△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol1例2、已知下列热化学方程式:
2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H1= -702.2 kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)=2HgO (s) △H2=-181.4 kJ/mol
由此可知Zn(s)+ HgO (s)= ZnO(s)+ Hg(l)的△H值是?△H= 0.5( — )△H1△H21【例题3】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
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==== 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol
试计算④2CO(g)+ 4 H2(g)==== H2O(l)+ C2H5OH(l) 的ΔH?????
【解】:根据盖斯定律,反应④不论是一步完成还是分几步完成,其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成,也就是说,看看反应④能不能分成①②③几步完成。①×2 + ②×4 - ③ = ④ ?? 所以,ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3?????=-283.2×2 -285.8×4 +1370 =-339.2 kJ/mol2018-10-211你知道神六的火箭燃料是什么吗?例4:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、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例5、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”。已知:P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s); = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s); = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
。 1盖斯定律的应用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问题解决∵ (①×4 +② -③) ÷2得到2C(石墨)+H2(g) =C2H2(g)
∴ △H=(△H1 ×4 + △H2- △H3) ÷2 △H=+226.8kJ/mol 1二:若某一化学反应可分为多步进行,则其总反应热为各步反应的反应热之和。
即△H= △H1+ △H2+ △H3+……一: 若某化学反应从始态(S)到终态(L)其反应热为△H,而从终态(L)到始态(S)的反应热为△H ’,这两者和为0。
即△H+ △H ’ = 0三:若多步化学反应相加可得到新的化学反应,则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。小结:1 298K,101kPa时,合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol。
在该温度下,取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在进行反应,测得反应放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么? 该反应是可逆反应,在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态, 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g),因而放出的热量总小于92.38kJ学与思11. 已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:
据此判断,下列说法正确的是( )
A. 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B. 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C. 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D. 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高A课堂练习12.已知
①2C(S)+ O2(g)-===2CO(g)
△H=-221.0kJ/mol ,
②2H2(g)+O2(g)==2H2O(g )
△H=-483.6kJ/mol 则制备水煤气的反应C(S)+H2O(g)==CO(g)+H2 (g) 的△H为( )
A、+262.6kJ/mol B、-131.3kJ/mol
C、-352. kJ/mol D、+131.3kJ/molD 1练习
3.按照盖斯定律,结合下述反应方程式,回答问题,已知:
(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol
(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3· H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol
(3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol
(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol
(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=?
则第(5)个方程式中的反应热△H是________。
根据盖斯定律和上述反应方程式得:
(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5),即△H5 = +16.3kJ/mol14、在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的
化学方程式为:
2H2(q)+ O2(q) = 2H2O( l )ΔH =- 571.6 kJ/mol
C3H8(q+5O2(= 3CO2(q+4H2O(l)ΔH =- 2220 kJ/mol
5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热
3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 ( )
(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1
B1 解1 :设H2、C3H8的物质的量分别为x,y x + y = 5(571.6/2)(x) + 2220y = 3847V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol1解2 :1mol H2 燃烧放热 285.8 kJ 1mol 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJH2 285.8C3H4 2220769.41450.6483.631 =1解3 :( 巧解)5mol 混合气中,C3H8 物质的量必小于2mol,H2 的物质的量必大于3mol。∵ 2mol C3H8 燃烧放热 4440 kJ,
超过总放热量 3847 kJn (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2选 B1课件14张PPT。第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应第2课时------物质所具有的能量焓思考:焓这个物理量的大小可能与什么因素有关?温度,压强,物质的量等焓变---理想状态:等压焓变且能量变化全部变为热量时△H△H = Qp 恒压下的化学反应热 化学反应的焓变Qp= △H 恒压下的化学反应热△H = H(生成物)- H(反应物)△H > 0 吸热反应
△H < 0 放热反应分析:H2 (g)+1/2O2(g)=H2O(l)
△H(298k) =-285.8kJ/mol 反应放热还是吸热?1.反应物的总焓高于生成物的总焓2.生成物比反应物更稳定△H = H(生成物)- H(反应物)分析:1.C( S,金刚石) +O2(g)=CO2(g)
△H(298k) =-395.41kJ/mol
2.C( S,石墨) +O2(g)=CO2(g)
△H(298k) =-393.51kJ/mol◇这两个反应都是 (放或吸)热反应◇从数据分析,石墨和金刚石谁更稳定放放热反应:
吸热反应:ΔH<0或 ΔH为“-”ΔH>0 或ΔH为“+”放热△H<0ΔH=生成物能量-反应物能量吸热△H>0燃烧热
什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢? 在101 kPa时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。⑴燃烧热通常可由实验测得。
⑵在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:
①研究条件:101 kPa
②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol
④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)
⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指101 kPa所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 燃烧热:
25℃、101KPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位是KJ/mol。注:一般规定:
C生成的稳定化合物为CO2(g)
H生成的稳定化合物为H2O(l)如:C CO2(g)、H H2O(l)、S SO2(g)
[练习1]分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?
A.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=-110.5 kJ/mol
B.C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol解析: A项 C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g),故其反应热不能叫燃烧热;B项符合燃烧热的定义;C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l),但由于其反应热表示的是2 mol H2 完全燃烧时的热量变化,故不能叫燃烧热;D项参加燃烧的H2虽然是1 mol,但其生成H2O(g),而不是H2O(l),故它的反应热也不为H2的燃烧热。你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗?285.8kJ/mol1molH2(g)+ 1/2O2(g)== H2O(l);ΔH=-285.8 kJ/mol 由于计算燃烧热时,可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的,所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。热化学方程式 △H=-241.8kJ/mol △H=-285.8kJ/mol表示化学反应中物质的变化和反应的焓变★必须标明温度(热力学) 和 物质状态★焓变数值大小与化学计量数相关 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g); △H=-483.6kJ/mol[例题2]
同温、同压下,比较Q1与Q2数值的大小:
S(g)+O2(g)==SO2(g) Q1
S(s)+O2(g)==SO2(g) Q2
Q1>Q2[例题1] 1克甲烷在空气中燃烧,恢复常温下测得放出热量55.625kJ,试写出热化学方程式。[自我检测]
3mol CH4燃烧时,生成液态水和CO2 同时
放出2670.9KJ的热。请写出热化学方程式。
2. 常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧,放
出141.3KJ热量,写出该热化学方程式。1. CH4(气)+2O2(气)=CO2(气)+2H2O(液)
△H = - 890.3KJ /mol
2. CO(气)+ 1/2 O2(气)=CO2(气)
△H = - 282.6KJ /mol焓 H ---- 焓变△H 反应热Q热化学方程式表示总焓变大,吸热反应总焓变小,放热反应△H > 0△H < 0