搜索
化学反应基本原理第一章：化学反应与能量第一节：化学反应与能量的变化我们知道，一个化学反应的发生除了会有新物质生成外，还会伴随着能量的变化。1、根据你所学习过的知识，总结出哪些是吸热反应，哪些是放热反应？2、化学反应为什么伴随着能量的变化？利用学过的知识分析，分别从微观角度、宏观角度。3、我们如何定量地描述一个化学反应到底释放或吸收了多少热量呢？2HH—HCl—Cl断开1molH－H键要吸收436kJ的能量。2Cl2H—ClH2+Cl22HCl断1molCl—Cl键要吸收243kJ的能量。形成2molH—Cl键要放出2×431kJ的能量。放出183kJ的能量从反应物和生成物具有的能量去考虑放热反应：E反E生吸热反应：E反E生能量反应过程反应物生成物放出热量能量反应过程反应物生成物吸收热量二、化学反应的焓变反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量符号：ΔH，单位：kJ/mol或kJ•mol-1焓：是与内能有关的物理量符号：H焓变：反应产物与反应物的焓值差符号：△H恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变ΔH＝H（反应产物）－H（反应物)ΔH＝反应产物能量－反应物能量从焓变角度看：从反应热角度看：1.焓和焓变ΔH=QP放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”吸热反应物生成物焓反应过程△H＞0放热反应物生成物焓反应过程△H＜0反应热.焓变.键能的概念及其关系(1)概念反应热焓变键能化学反应中吸收或者放出的热量。恒压条件下的反应热符号:ΔHΔH0:放热反应ΔH0:吸热反应破坏1mol化学键所吸收的能量(或形成1mol化学键所放出的能量)(2)三者的关系:ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量ΔH=反应物键能的和－生成物键能的和例1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=kJ/mol。例2：拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为1molH2生成NH3的反应热为。＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol练习3、下列说法中正确的是（）A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应。B.放热的反应在常温下一定很易发生。C.反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。D.吸热反应在一定的条件下也能发生。4、下列说法中正确的是（）A.焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化。B.当反应放热时ΔH0，反应吸热时ΔH0。C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应。D.一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－”。CDD练习2、热化学方程式：表示化学反应与热效应关系的方程式叫热化学方程式。热效应与反应条件、反应物和生成物的状态、物质的量有关。我们认识了反应热，那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化？通过以上两个例子，说明热化学方程式与一般的化学方程式的书写有什么不同？热化学方程式与一般的化学方程式不同(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，(为什么？)而常温、常压可以不注明；(2)热化学方程式要标明物质的状态(3)方程式后要隔一空格标出反应热∆H，吸热为“＋”，放热为“－”，反应热数值要与化学式前系数对应；(4)方程式中的计量系数表示实际反应的物质的物质的量，可以是整数也可以是分数，若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍。[交流研讨]已知在298K时,由氢气和氮气反应生成1molNH3(g)放热46.11kJ,将下列化学方程式写成热化学方程式。3/2H2+1/2N2=NH33H2+N2=2NH3NH3=3/2H2+1/2N23/2H2(g)+1/2N2(g)=NH3(g)ΔH(298K)=-46.11kJ·mol-13H2(g)+N2(g)=2NH3(g)ΔH(298K)=-92.22kJ·mol-1NH3(g)=3/2H2(g)+1/2N2(g)ΔH(298)=+46.11kJ·mol-1写出下列反应的热化学方程式课堂练习1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68kJ的热量；2、2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；3、在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1的是:A、2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)ΔH=-Q12H2(g)+O2(g)==2H2O(l)ΔH=-Q2B、S(g)+O2(g)==SO2(g)ΔH=-Q1S(s)+O2(g)==SO2(g)ΔH=-Q2C、C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH=-Q1C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH=-Q2D、2H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)ΔH=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)==HCl(g)ΔH=-Q2AC4、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=+890kJ/molB、CH4＋2O2＝CO2＋H2OΔH=－890kJ/molC、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890kJ/molD、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=-890kJ/molC5、已知（1）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol（2）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH3=ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是。A、ac0B、bd0C、2a=b0D、2c=d0C6、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是()A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2OΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1A7、热化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=－297.3kJ/mol分析下列说法中正确的是（）A．S(g)+O2(g)=SO2(l)ΔH-297.3KJ/molB．S(g)+O2(g)=SO2(l)ΔH-297.3KJ/molC．1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和D．1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和BD简易量热计示意图计算反应热需测定哪些数据？在实验中怎样准确测定这些数据？2.反应热的测定自制简易量热计如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？Q=-C(T2-T1)＝-C0m(T2-T1)C—热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每升高1K所吸收的热量，称为该物质的热容；C0—比热容，单位质量物质的热容；T—热力学温度，也叫开尔文温度，单位为KT(K)=t(℃)+273.15.测定中和反应的反应热利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热。1、向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T12、向250mL的烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使之与量热计中盐酸的温度相同。3、快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。4、假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应，NaOH溶液与硝酸反应的反应热。中和热的测定实验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,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。(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。测定中和反应的反应热实验溶液温度/K反应热/JT1T2NaOH溶液与盐酸KOH溶液与盐酸NaOH溶液与硝酸H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l)；=-57.3kJ/molH在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热。研究条件：稀溶液反应物：酸与碱生成物及其物质的量：1mol放出的热：57.3kJ/mol注：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：【提问】我们测得中和热数值如果不等于57.3kJ，你们认为造成误差的原因可能有哪些？（1）量取溶液的体积有误差（2）药品的选用不当引起的误差（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，致使实验过程中热量损失而导致误差（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。……［练习］50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”“偏小”“无影响”）。（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等”“不相等”），所求中和热（填“相等”“不相等”），简述理由：（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小不等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量，与酸碱的用量无关）偏小）偏小