化学反应与能量的变化 已修改

化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应庆典时的烟火钢铁的炼制火苗【复习回顾】：化学反应过程中既有物质变化，同时又总是伴随着能量的变化.在我们以前所学的化学反应中有哪些是放热反应？有哪些是吸热反应？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应.吸热反应：放热反应：大多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、以C、H2、CO等为还原剂的氧化还原反应。一、反应热和焓变.1.反应热：化学反应过程中所吸收或放出的热量.2.焓变：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变.符号：∆H单位：kJ/mol规定：当∆H为“－”（∆H0）时，为放热反应；当∆H为“＋”（∆H0）时，为吸热反应.【交流与讨论】：化学反应中为什么会有能量的变化？宏观：反应物和生成物所具有的能量不同.微观：旧的化学键断裂时所吸收的能量与新的化学键形成时所放出的能量不同.放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”放热反应物生成物能量反应过程△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量吸热反应物生成物能量反应过程△H＞0ΔH＝反应物总键能－生成物总键能从键能角度看：ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol从断键和成键角度分析【交流与讨论】：二、热化学方程式.1.定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式.观察以下热化学方程式，分析其与普通的化学方程式有何不同？H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)=-184.6kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)=-890.3kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)=-57.3kJ/molHH2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol⑴.热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可.普通化学方程式只包含物质变化一个部分.物质变化能量变化H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa⑵.热化学方程式需注明反应时的温度和压强.对于25℃、101kPa时进行的反应可不注明.普通化学方程式不需注明温度和压强.H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12⑶.热化学方程式需注明各物质的状态.普通化学方程式不需注明物质的状态.H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12H2O(g)==H2O(l)H2O(l)==H2O(g)△H=－44kJ/mol△H=＋44kJ/mol⑷.热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数.普通化学方程式中化学计量数表示原子、分子数目，只能为整数，不能为分数.H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12书写热化学方程式的注意点：1.需注明反应的温度和压强(如在25℃、101kPa下进行的反应，可不注明).2.应注明反应物和生成物的状态.3.对于相同的反应，当化学计量数不同时，其△H不同.H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol[练习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。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)=-890.3kJ/molH[自我检测]1.3molCH4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。[练习2]同温、同压下，比较Q1与Q2的大小：S(g)+O2(g)==SO2(g)；△H=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)==SO2(g)；△H=-Q2kJ/molQ1Q2[练习3]已知：C(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=-393.5kJ/mol要获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？30.5克[练习4]已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H=-290.6kJ/mol求1.6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量？14.53kJ【例1】(2003年江苏高考题)已知在25℃，101kpa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是()A.C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-48.40kJ·mol-1B.C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=-5518kJ·mol-1C.C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=+5518kJ·mol-1D.C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=-48.40kJ·mol-1A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol1.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A【课堂练习】：2.下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是①.C(s)＋O2(g)===CO2(g)△H1C(s)＋O2(g)===CO(g)△H2②.S(s)＋O2(g)===SO2(g)△H3S(g)＋O2(g)===SO2(g)△H4③.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)△H52H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)△H6④.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)△H7CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8A.①B.④C.②③④D.①②③21c21三、中和反应反应热的测量.1.实验原理和步骤.(1).中和热的定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH20，这时的反应热叫做中和热.(2).实验步骤：用量筒量取50mL0.50mol/L的盐酸，测其温度,倒入量热计；另用量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入量热计中，边加边用玻璃棒搅拌.观察反应中溶液温度的变化过程，作好记录并进行数据处理.2.实验操作.【交流与讨论】：①.实验成功的关键是什么？防止热量的散失.②.为了达到此目的，实验过程中采取了哪些措施？双层烧杯、碎泡沫塑料、盖板.【实验注意事项】：a.为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，可以采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应.b.实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用.c.要使用同一支温度计.分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干.温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数.d.操作时动作要快，尽量减少热量的散失.e.实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低.3.实验数据处理.a.取三次测量所得数据的平均值作为计算依据.【思考】：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？b.计算反应热：△H＝Q/n＝cm△t/n【课堂练习】：试回答下列中和热测定的有关问题.(1).实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1NaOH溶液，尚缺少的实验用品是___________________.(2).实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒__________，其原因是__________________________________.(3).实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL，各溶液密度为1g/cm3，生成溶液的比热容C＝4.18J/(g·℃)，实验起始温度为t1℃，终止温度为t2℃。试推断中和热的计算式：△H＝___________________________________.温度计、量筒（两个）不能铜丝易导热，使实验过程中热量损失较大－16.72（t2－t1）kJ/mol