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1、第六章第一讲第六章第一讲化学反应的热效应化学反应的热效应1反应热:指当化学反应在一定反应热:指当化学反应在一定 下下进行时,反应所进行时,反应所 或或 的热量,的热量,通常用符号通常用符号Q表示,单位表示,单位Jmol1或或kJmol1。温度温度放出放出吸收吸收2反应热的测定反应热的测定实验目的:目的:测定定强强酸与酸与强强碱的中和碱的中和热,体,体验化学反化学反应的的热效效应中和热的测定(重要定量实验)中和热的测定(重要定量实验)反应吸热反应吸热 Q0 反应放热反应放热 Q(强弱)(强弱)(弱弱)(弱弱)浓硫酸稀释时放热,反应放出的热量大于浓硫酸稀释时放热,反应放出的热量大于57.3 kJ。
2、中和热中和热1、在稀溶液中,在稀溶液中,强酸与强碱中和生成强酸与强碱中和生成1mol水,水,放出放出57.3kJ热量。热量。H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) H57.3kJ/mol2、弱酸与强碱、强酸与弱碱、弱酸与弱碱的中和、弱酸与强碱、强酸与弱碱、弱酸与弱碱的中和热均小于热均小于57.3kJ/mol原因:弱酸、弱碱在水溶液中的电离是部分电离,电原因:弱酸、弱碱在水溶液中的电离是部分电离,电离过程要吸热,中和热的一部分被电离过程消耗。离过程要吸热,中和热的一部分被电离过程消耗。在常温常压下时,在常温常压下时,1mol物质完全燃烧生成物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,
3、叫做稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热该物质的燃烧热 燃烧热燃烧热 燃燃烧烧热热是是以以1mol物物质质完完全全燃燃烧烧放放出出的的热热量量来来定定义义的的,因因此此在在书书写写它它的的热热化化学学方方程程式式时时,应应以以燃燃烧烧1mol物物质质为为标标准准来来配配平平其其余余物物质质的的系数。例如:系数。例如: C8H18的燃烧热为的燃烧热为5518kJmol。C8H18(g)+25/2O2(g) 8CO2(g)十十 9H2O(l);H5518kJmol例如例如:C的燃烧热为的燃烧热为393.5kJmol,表示,表示:在在101kPa时时1molC完全燃烧放出完全燃烧放出393
4、.5kJ的热量。的热量。注意:注意:(1)燃烧的物质必须为燃烧的物质必须为:1mol(2)完全燃烧完全燃烧完全燃烧完全燃烧是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:CCO2,HH2O(l),SSO2等。等。(3)燃烧热通常由实验测得燃烧热通常由实验测得2焓变焓变(1)焓焓(H)用于描述物质用于描述物质 的物理量。的物理量。(2)焓变焓变(H)H 。单位。单位Jmol1或或kJmol1。 (3)焓变与反应热的关系焓变与反应热的关系对于对于 条件下进行的化学反应,如果反应中条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则如下关系:物质的能量变化
5、全部转化为热能,则如下关系: 。所具有能量所具有能量H(生成物生成物)H(反应物反应物)等压等压HQp(1)H生成物的总能量反应物的总能量。生成物的总能量反应物的总能量。(2)H反应物的键能总和生成物的键能总和。反应物的键能总和生成物的键能总和。放热反应放热反应 HH为为“”或或HH0 0 E E生成物生成物 E E反应物反应物 吸热反应吸热反应 HH为为“”或或HH0 0时时 E E生成物生成物E E反应物反应物 反应物反应物生成物生成物能能量量反应过程反应过程反应物反应物生成物生成物能能量量反应过程反应过程放出热量放出热量吸收热量吸收热量(2)常见吸热反应:)常见吸热反应:大多数分解反应;
6、大多数分解反应;铵盐与碱的反应,如铵盐与碱的反应,如Ba(OH)28H2O与与NH4Cl反应;反应;碳与水蒸气、碳与水蒸气、C与与CO2的反应。的反应。(1)常见放热反应:常见放热反应:所有的燃烧反应;所有的燃烧反应;酸碱中和反应;酸碱中和反应;大多数化合反应;大多数化合反应;金属与水或酸的置换反应;金属与水或酸的置换反应;铝热反应。铝热反应。五、热化学方程式的书写五、热化学方程式的书写(1) (1) 注明各物质的注明各物质的聚集状态聚集状态。( (气:气:g g,液:,液:l l,固:固:s s,溶液:,溶液:aq)aq)(2) H“-”(2) H“-”为放热反应,为放热反应,H“+”H“+
7、”为吸热反为吸热反应,单位应,单位kJ/mol(3) (3) 需注明反应的需注明反应的温度和压强温度和压强温度和压强温度和压强,若不注明温度和压强,若不注明温度和压强,一般指一般指25250 0C ,1.0110C ,1.01105 5PaPa(4)(4)系数只表示系数只表示物质的量物质的量物质的量物质的量,可以是,可以是整数、小数或分数整数、小数或分数整数、小数或分数整数、小数或分数。(5)(5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。所以热化学热化学方程式是表示反应已完成的数量。所以热化学方程式中各物质的系数必须与方程式中各物质的系数必须与H相对应,相对应,如果系数加倍,如果系数加倍,则则H也
8、要加倍。也要加倍。反应逆向进行,反应逆向进行, HH符号改变,数值不符号改变,数值不变变四个观察四个观察判断热化学方程式正误的观察点:判断热化学方程式正误的观察点:“一观察一观察”:化学原理是否正确,如燃烧热:化学原理是否正确,如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。中和热的概念。“二观察二观察”:状态是否标明。:状态是否标明。“三观察三观察”:反应热:反应热H的符号和单位是否正的符号和单位是否正确。确。“四观察四观察”:反应热的数值与物质的系数是:反应热的数值与物质的系数是否对应。否对应。四、盖斯定律四、盖斯定律1 对于一个化学反应,
9、无论是一步完成还对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样。是分几步完成,其反应焓变都是一样。即:化学反应的反应热只与反应体系的即:化学反应的反应热只与反应体系的 有关,而与有关,而与 无关。无关。始态和终态始态和终态反应的途径反应的途径方程式反应热间的关系H1aH2H1H2HH1H2(1)确定待求的热化学方程式;确定待求的热化学方程式;(2)找出待求的热化学方程式中各物质出现找出待求的热化学方程式中各物质出现在已知热化学方程式的什么位置;在已知热化学方程式的什么位置;(3)根据未知热化学方程式中各物质的系数根据未知热化学方程式中各物质的系数和位置的需要对已知热化学方程
10、式进行处和位置的需要对已知热化学方程式进行处理,或调整系数,或调整反应方向;将新理,或调整系数,或调整反应方向;将新得到的热化学方程式及对应的反应热进行得到的热化学方程式及对应的反应热进行叠加,即可求出待求反应的反应热。叠加,即可求出待求反应的反应热。根据盖斯定律根据盖斯定律计算的一般步算的一般步骤 应用盖斯定律计算反应热时六个注意应用盖斯定律计算反应热时六个注意首先要明确所求反应的始态和终态,各物质系首先要明确所求反应的始态和终态,各物质系数;判断该反应是吸热还是放热;数;判断该反应是吸热还是放热;不同途径对应的最终结果应一样;不同途径对应的最终结果应一样;叠加各反应式时,有的反应要逆向写,
11、叠加各反应式时,有的反应要逆向写,H符符号也相反,有的反应式要扩大或减小倍数,号也相反,有的反应式要扩大或减小倍数,H也要相应扩大或减小相同倍数;也要相应扩大或减小相同倍数;注意各分步反应的注意各分步反应的H的正负;的正负;比较反应热大小时,反应热所带比较反应热大小时,反应热所带“”“”“”均具有数学意义,参与大小比较;均具有数学意义,参与大小比较;不要忽视弱电解质的电离、水解反应吸热,浓不要忽视弱电解质的电离、水解反应吸热,浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放热,都对硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放热,都对反应热有影响。反应热有影响。反应热反应热(H)的大小比较的大小比较对于放热反应来说,对于放热反应来说,HQ kJmol1,虽,虽然然“”仅表示放热的意思,但在比较大小仅表示放热的意思,但在比较大小时要将其看成真正意义上的时要将其看成真正意义上的“负号负号”,即放,即放热越多,热越多,H反而越小。如:反而越小。如:1同一反应,生成物状态不同时同一反应,生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10,A(g)B(g)=C(l)H20,因为因为C(g)=C(l)H30,则,则H3H2H1,所以,所以H2H1。