专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应中的热效应.

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1 专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应中的热效应

2 反应热的测量与计算

3 一、反应热的测定： 活动与探究：（P6-7） 量热计 简易量热计 直接测得的是反应前后的温度的差值。

4 1. 简易量热计的构造 简易量热计 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、 温度计、 环形玻璃搅拌棒、 泡沫塑料或纸条、
1. 简易量热计的构造 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、 温度计、 环形玻璃搅拌棒、 泡沫塑料或纸条、 泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）。 简易量热计

5 1.在大、小烧杯中间垫泡沫塑料（或碎纸条）；大小烧杯口相平；加盖。
一、反应热的测定： 实验装置和实验过程中如何保证测得的温度准确？ 1.在大、小烧杯中间垫泡沫塑料（或碎纸条）；大小烧杯口相平；加盖。 保温隔热、减少热量损失 2. 盐酸倒入小烧杯中，用温度计测量盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 此温度计还要测NaOH溶液的温度，未洗净会发生反应，造成热量损失。

6 3.NaOH迅速倒入量热计，立即盖上盖板，用环形搅拌棒搅拌。
一、反应热的测定： 实验装置和实验过程中如何保证测得的温度准确？ 3.NaOH迅速倒入量热计，立即盖上盖板，用环形搅拌棒搅拌。 速度快为了减少热量损失，搅拌是为了酸碱充分反应。 上下拉动环形搅拌棒

7 实验原理： 计算： Q = c · m · △t 温度差值 溶液的比热容 4.18 J·g-1·℃-1
中和反应 放出的热量 温度差值 混合溶液的总质量 溶液的比热容 4.18 J·g-1·℃-1 m =ρHCl VHCl +ρNaOH VNaOH 稀溶液密度近似为1 g·cm-3

8 Q = c· （ ρ酸V酸＋ ρ碱V碱）·（t后－t前） ②
一元酸、一元碱的体积均为50 mL, 浓度均为0.50 mol/L。由于是稀溶液，近似地认为，酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g·℃) 若盐酸和NaOH溶液的原始温度均为25℃，混合后体系最高温度为28.4℃，试求反应放出的热量。 Q = J

9 写出该反应的热化学方程式。 HCl (aq) + NaOH (aq) = NaCl (aq) + H2O (l) ΔH= － kJ·mol-1

10 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。
二、中和热： 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。 生成1mol水必定消耗1mol H+和 1mol OH-，所以中和热应为定值。 H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l)； = kJ·mol-1 H

11 1.1 L 1mol·L-1 H2SO4溶液与 2 L 1mol·L-1 NaOH溶液完全反应，表示该反应中和热的 热化学方程式为 ；
概念辨析： 1.1 L 1mol·L-1 H2SO4溶液与 2 L 1mol·L-1 NaOH溶液完全反应，表示该反应中和热的 热化学方程式为 ； 此反应放热为 。 1/2H2SO4(aq) +NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)； = kJ·mol-1 H 114.6 kJ

12 2. 1L 1mol·L-1NaOH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 、 、 ；则三者的大小
概念辨析： 2. 1L 1mol·L-1NaOH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 、 、 ；则三者的大小 关系为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ H 1 H 2 H 3 △H1 ＞△H3 ＞△H2 注意1：强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱碱与弱酸 反应，生成1mol水放出热量均小于 57.3 KJ 弱酸、弱碱电离要吸热 注意2：浓硫酸与碱反应，还需考虑溶解放热， 生成1mol水放出热量大于 57.3 KJ

13 1. 强酸和强碱的稀溶液反应才能保证 H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △H= -57．3 kJ·mol－1 因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热。 而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其放出的热量小于57.3 kJ·mol－1； 2.以生成1 mol水为基准。 3.中和热不一定等于整个反应的△H

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15 讨论：书上实验算得的数据比57.3 kJ·mol-1小，试分析产生误差的原因。
可能的原因有： 量取溶液的体积有误差 2. 温度计的读数有误或未到温度最高点就读数。 3. 实验过程中有液体洒在外面。 4. 混合酸、碱溶液时，动作缓慢。 5. 隔热操作不到位，致使热量损失。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。

16 如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的 反应热△H1?
CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol-1 ① + ② = ③ ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 ΔH1 =ΔH3- ΔH2 = kJ·mol-1 – ( kJ·mol-1) = kJ·mol-1

17 △H＝ △H1+△H2 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。

18 ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－339.2 kJ·mol-1
【例题1】已知: ① CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ·mol-1 ② H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ·mol-1 ③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 kJ·mol-1 试计算: ④2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3      ＝－339.2 kJ·mol-1

19 问题解决 P 8-9 1. ① ΔH1 = －92.3 kJ·mol-1 ② ΔH2 = kJ·mol-1 2. ① ×2 + ② ×1/2 - ③ ×1/2 = ④ ΔH = kJ·mol-1

20 燃烧热 定义：在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全 燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫 做该物质的燃烧热。
2. 燃烧热的单位一般用kJ／mol表示。 3. 燃烧热表示： H2的燃烧热是285.8kJ/mol， △H= kJ/mol

21 如何理解燃烧热？ 1. 我们要从四个方面入手： ① 25℃、101kPa； ② 1mol纯物质； ③ 完全燃烧； ④ 生成稳定的化合物。
③ 完全燃烧； ④ 生成稳定的化合物。 注：一般情况下，物质燃烧生成的稳定的化合物有： C→CO2(g)；H→H2O(l)；S→SO2(g)；Cl→HCl(g)。 2. 燃烧热表示的意义： 如：C的燃烧热为393.5kJ／mol， 它的意义表示在25℃、101kPa时，1molC完全燃烧生成CO2时放出393.5kJ的热量。

22 例２：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= kJ/mol

23 例３、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)； = kJ/mol H1 P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = kJ/mol H2 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。 P4(s、白磷)=4 P(s、红磷)； = kJ/mol H