化學(xué)反應(yīng)中的熱量課件高二上學(xué)期化學(xué)選擇性必修1

學(xué)習(xí)目標(biāo)1)如何定量描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？2)如何準(zhǔn)確測(cè)量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？3)通過(guò)什么理論方法能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？化學(xué)反應(yīng)的焓變/01反應(yīng)熱與焓變?cè)诘葴貤l件下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量；在恒溫、恒壓下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所吸收或釋放的熱量；

符號(hào)：△H

單位：kJ·mol-1反應(yīng)熱焓變化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化的表示方式----熱化學(xué)方程式

標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，用g、l、s、aq分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、水溶液

用△H標(biāo)明反應(yīng)放出或吸收的熱量，放熱△H為“-”，吸熱△H為“+”

，單位為kJ/mol

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ/mol對(duì)比熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式,有什么不同？CaCO3=CaO

+CO2熱化學(xué)方程式

熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此可以是整數(shù)或簡(jiǎn)單分?jǐn)?shù)。CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

△H=+178.5kJ/mol含義：1molCaCO3分解生成1molCaO和1molCO2氣體吸收178.5KJ的能量。8

【觀察與思考】

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=－241.8kJ/mol

△H的數(shù)值與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)下列熱化學(xué)方程式有什么不同與聯(lián)系?9

【觀察與思考】下列熱化學(xué)方程式有什么不同與聯(lián)系?2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol△H的值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比10

【觀察與思考】下列熱化學(xué)方程式有什么不同與聯(lián)系?2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ/mol

正逆反應(yīng)的△H數(shù)值的絕對(duì)值相等，符號(hào)相反A、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=+890kJ/mol

B、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890kJ/mol

C、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-445kJ/mol

D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol沼氣的主要成份是CH4，0.5molCH4完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出445kJ熱量。下列熱化學(xué)方程式正確的是（）D熱量變化的原因/02化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化的原因化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)鍵形成的過(guò)程。E1為破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量，E2為形成新化學(xué)鍵釋放的能量。1、從化學(xué)鍵角度解釋：E1>E2，△H>0E1<E2，△H<0鍵能拆開(kāi)1mol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價(jià)鍵需要吸收的能量；共價(jià)鍵的鍵能越大，該共價(jià)鍵越牢固。436.4KJ/mol242.7KJ/mol431.8KJ/mol△H=吸679.1KJ能量放863.6KJ能量E（反應(yīng)物鍵能總和）─

E（生成物鍵能總和）2、從物質(zhì)總能量角度解釋：下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的是（

）

如圖為反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的能量變化示意圖，下列說(shuō)法正確的是(

)A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)過(guò)程B．由2molH2和1molO2變成4molH、2molO原子需放出能量CC．2molH2和1molO2反應(yīng)生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量D．4molH、2molO生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量常見(jiàn)物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目物質(zhì)CO2(C=O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨金剛石S8(S—S)Si鍵數(shù)24641.5282已知：Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH，其過(guò)程與能量變化如圖所示。化學(xué)鍵Si—OO=OSi—Si斷開(kāi)1mol共價(jià)鍵所需能量/kJ460500176下列說(shuō)法正確的是(

)A.晶體硅光伏發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的B.二氧化硅穩(wěn)定性小于硅的穩(wěn)定性C.ΔH＝－988kJ/molD.ΔH＝a－cC標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(燃燒熱)：在101kPa下，1mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱。

熱值：在101kPa下，1g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱。中和熱：

在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O的反應(yīng)熱叫做中和熱.完全燃燒：指物質(zhì)中氮元素轉(zhuǎn)化為N2(g)、氫元素轉(zhuǎn)化為H2O(l）,碳元素轉(zhuǎn)化為CO2(g）標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(燃燒熱)/熱值/中和熱H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1

①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH

＝－571.6kJ/mol②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)

ΔH＝-1452KJ/mol③H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）

ΔH

=-57.3kJ?mol-1則下列判斷正確的是(

)

已知強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ?mol-1，又知電解質(zhì)的電離是吸熱過(guò)程．向1L

0.5mol?L-1的NaOH溶液中加入下列物質(zhì)：①稀醋酸；②濃硫酸；③稀硝酸，恰好完全反應(yīng)．其焓變△H1、△H2、△H3的關(guān)系是（）

A△H1＞△H2＞△H3B△H1＜△H3＜△H2

C△H1=△H3＞△H2D△H1＞△H3＞△H2中和熱的測(cè)定/01實(shí)驗(yàn)：中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)原理：

通過(guò)測(cè)定一定量的酸、堿溶液在反應(yīng)前后溫度的變化，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，由此求得反應(yīng)熱。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，倒入簡(jiǎn)易量熱計(jì)中，測(cè)量并記錄鹽酸的溫度（t1）。（2）另取一量筒量取50mL0.50mol·L－1NaOH溶液，測(cè)量并記錄氫氧化鈉溶液的溫度（t2）。（3）將量筒中的氫氧化鈉溶液迅速倒入盛有鹽酸的簡(jiǎn)易量熱計(jì)中，立即蓋上蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪拌，并準(zhǔn)確讀出反應(yīng)體系的最高溫度（t3）。

實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是？實(shí)驗(yàn)：中和熱的測(cè)定3）有人建議用50mL0.55mol/LNaOH進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)更加準(zhǔn)確。為什么？可以保證鹽酸完全反應(yīng)。使測(cè)得的熱量更準(zhǔn)確。4）如果用同樣的方法測(cè)定氫氧化鉀與鹽酸反應(yīng)、氫氧化鈉與硝酸反應(yīng)的中和熱，請(qǐng)預(yù)測(cè)其中和熱是否相同?實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相同，因?yàn)槿齻€(gè)反應(yīng)的本質(zhì)一樣，都是H++OH-=H2O1）酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？減少熱量損失2）實(shí)驗(yàn)中環(huán)形玻璃攪拌棒作用是什么？能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？使熱量分散均勻。不能，銅絲易導(dǎo)熱，使熱量損失較大是不是所有反應(yīng)的反應(yīng)熱都能用實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定？

蓋斯定律/02一個(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)是完全相同的。

即：化學(xué)反應(yīng)的焓變（ΔH）只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。蓋斯定律左圖中，始態(tài)到終態(tài)有三個(gè)路徑，則：ΔH＝_____________=_____________始態(tài)終態(tài)ABC

ΔH1+ΔH2

ΔH3+ΔH4+ΔH5

C(s)ΔH=ΔH1-ΔH2C(s)+O2(g)=CO2(g)

ΔH1

=-393.5KJ?mol?1CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH2=-283.0KJ?mol?1ΔH1+O2(g)【完全燃燒】CO2(g)CO(g)ΔH2ΔH

室溫下，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2，CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為：CuSO4·5H2O(s)

=CuSO4(s)+5H2O(1)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是(

)

A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1+ΔH3=ΔH2D．ΔH1+ΔH2=ΔH3①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)

ΔH1=a

KJ?mol?1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=b

KJ?mol?1③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=c

KJ?mol?12C(石墨)+H2

(g)=C2H2(g)ΔH=？

ΔH=2a+1/2b－1/2c根據(jù)下列反應(yīng)的焓變，計(jì)算：①定位：找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置；②變形：根據(jù)待求方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對(duì)已知方程式進(jìn)行處理：或調(diào)整計(jì)量數(shù)，或調(diào)整反應(yīng)方向；運(yùn)用蓋斯定律的思維模型通過(guò)以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。2b＋2c＋d①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)

ΔH1＝aKJ?mol?1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)

ΔH2＝bKJ?mol?1③CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH3＝cKJ?mol?1④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH4＝dKJ?mol?1反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝?KJ?mol?1O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)

ΔH1＝akJ·mol－12NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)

ΔH2＝bkJ·mol－1SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g)

ΔH3＝ckJ·mol－1反應(yīng)3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的

ΔH＝

kJ·mol－1

通過(guò)以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3

)。下列說(shuō)法不正確的是①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2

(g)

ΔH1

=

a

kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)=CO2

(g)+H2

(g)

ΔH2

=

b

kJ·mol-1③CO2

(g)+3H2

(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH3

=

c

kJ·mol-1④2CH3OH(g)=

CH3OCH3

(g)+H2O(g)

ΔH4

=

d

kJ·mol-1

設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。已知反應(yīng)：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝