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2、母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化学反应的热效应,反应热与焓变,第一节 反应热与焓变,【旧知回顾】,常见放热反应,酸碱,中和反应,燃烧,大部分,化合反应,金属与水,/,酸反应,铝热,反应,常见吸热反应,Ba(OH),2,8H,2,O,和,NH,4,Cl,C/CO/H,2,还原,金属氧化物,大多分解反应,如何定量描述反应释放或吸收的能量呢？,【旧知回顾】,KMnO,4,环境,体系,与体系相互影响的其他部分,研究的对象,一,、,反应热,以,HCl,溶液和,NaOH,溶液反应为例,试管、空气等,盐酸、NaOH溶液、反应,物质交换,/,热量交换,一,、,反应热,环境,体系,T,2,T,1
3、,T,2,T,1,体系与环境之间存在,_,交换。,能量,因温度不同，,热传递,一,、,反应热,反应热：,在,等温,条件下，化学反应体系向环境,释放,或者从环境,吸收,的热量。,等温条件：反应前后体系温度相等,如何,定量,测量真实的反应热？,能否,定量,估算反应的反应热？,二,、,反应热测定,以,HCl,溶液和,NaOH,溶液反应为例,(1),测量工具：,量热计,保温杯式量热计,量热器示意图,二,、,反应热测定,以,HCl,溶液和,NaOH,溶液反应为例,(1),测量工具：,量热计,说出各组成部分的作用,二,、,反应热测定,以,HCl,溶液和,NaOH,溶液反应为例,(2),测量原理：,用温度计
4、测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热,Q,c,m,(,t,2,t,1,),c,体系比热容,m,体系质量,t,2,t,1,体系,温度的变化量,思考：测量哪些数据？,盐酸,&NaOH,的温度,反应后体系的温度,（最高温度）,(3),测量步骤：,(,2,),反应后体系温度的测量。,打开杯盖，将量简中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，,插入温度计,，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温。,(,3,),重复上述步骤（1）至步骤（2）两次,。,(,1,),反应物温度的测量。,用量简量取,50mL0.50 mol/L监酸,，打开杯盖，例
5、入量热计的内简中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。,用另,一,个量筒量取,5,0 mL0.55 moI/L,NaOH溶液中，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。,(3),回答问题：,2.,为什么实验至少三次？,多次实验降低误差,3.,能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？,不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。,4.,能否将,NaOH,分多次倒入热量计中？,不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失,1.,玻璃搅拌器搅拌时如何操作？,上下移动，使得搅拌面积更大,(4),数据处
6、理：,某小组用,50 mL 0.5 molL,1,的盐酸与,50 mL 0.55 molL,1,的,NaOH,溶液进行实验。,实验次数,反,应,物的温度,/,反应,前,体系,的温度,反应,后,体系,的温度,温度差,盐酸,NaOH,溶液,t,1,/,t,2,/,（,t,2,-t,1,）,/,1,29.5,29.5,29.5,32.5,3,2,30,29,29.5,32.5,3,3,29.5,29.5,29.5,32.2,3,设溶液的密度均为,1 gcm,3,，反应后溶液的比热容,c,4.18 Jg,1,1,，则反应放出的热量,Q,kJ,，那么生成,1 mol H,2,O,放出的热,量,为,。,-
7、50.2kJmol,-1,大量实验测得，在,25,和,101 kPa,下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成,1 mol H,2,O,时，放出,57.3 kJ,的热量。,(5),思考讨论：,2.,实验中是否可以更换温度计？,不能，会存在仪器误差,为了保证盐酸完全被中和,3.,为什么,NaOH,的浓度稍稍比酸大？,4.,玻璃,搅拌棒能否用金属搅拌棒代替,？,不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。,1.,能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？,不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。,问题与讨论,上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？,反应物：,a.,准确配制浓度
8、，且,NaOH,溶液浓度稍大于盐酸；,b.,一次性迅速混合，不洒出，且匀速搅拌；,减少热量损失：,a.,量热计保温隔热；,b.,不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器；,c.,酸碱混合要迅速，并盖上盖子；,仪器：,a.,温度计,测定一种溶液后,洗净擦干,再测别的溶液,；,b.,不能用同一个量筒量取酸碱；,重复三次，减小误差。,三、中和反应热,在,25,和,101 kPa,下，在稀溶液中，酸与碱的稀溶液发生中和反应生成,1 mol H,2,O(l),的反应热。,要点：,(4),浓酸和浓碱溶液稀释会放热，中和反应热偏大,(3),弱酸弱碱电离吸热，中和反应热偏小,(1),中和反应热与酸、碱的用量无关。,(2
9、),不是所有的中和反应放出的热都叫中和反应热,稀溶液,1mol,液态水,三、中和反应热,在,25,和,101 kPa,下，在稀溶液中，酸与碱的稀溶液发生中和反应生成,1 mol H,2,O(l),的反应热。,(3),稀盐酸与稀氢氧化钡,(2),稀硫酸与稀氢氧化钠,大量实验测得,(1),稀盐酸与稀氢氧化钠,H,+,(aq)+OH,-,(aq)=H,2,O(l),生成,1mol,水时，放出的热量都是,57.3 kJ,深度思考：,2.,对弱酸弱碱而言，中和反应热的数值还是,57.3,吗？,大多数弱酸弱碱的稀溶液，电离吸热,1.,常见的强酸强碱反应的中和反应热数值为何都是,57.3,？,因为离子反应的
10、实质相同。,三、中和反应热,HF,与氢氧化钠稀溶液，,HF,电离放热,故生成,1mol,水放热,57.3kJ,深度思考：,4.,稀硫酸与稀氢氧化钡反应，也是放出,57.3KJ,热量吗？,有沉淀生成，数值变大,3.,固体氢氧化钠或浓溶液反应生成,1mol,水，也放出,57.3KJ,热量吗？,其溶解需放热，数值变大,三、中和反应热,中和反应热定义为,1mol,水，与反应物的物质的量无关,5.,100ml,0.50 mol/L监酸,和,100,ml,0.5,5,mol/L,氢氧化钠混合，测定的中和热时实验结果的两倍吗？,一,、,反应热,反应热：,在,等温,条件下，化学反应体系向环境,释放,或者从环境
11、,吸收,的热量。,等温条件：反应前后体系温度相等,如何,定量,测量真实的反应热？,能否,定量,估算反应的反应热？,化学反应过程中为什么会产生反应热？,为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？,化学反应,之所以会产生反应热是因为,化学反应前后体系的内能发生了变化,。,内能,(,U,):,体系内物质的各种能量的总和，,受,温度,和,物质的聚集状态,等,影响,。,等温条件：反应前后体系温度相等,四、反应热的表示,（二）焓变（,H,）,生成物的焓值与反应物的焓值之差，用,H,表示,。,计算：,H,=,H,(,生成物,)-,H,(,反应物,),单位：,kJ,/,mol或kJmol,-1,在,等
12、压条件,下进行的化学反应，,反应热等于反应的焓变,。,规定：,放热反应，体系焓减小，,H,0,（一）焓（,H,）,焓是物质所具有的能量，是与内能有关的物理量，,用,H,表示,。,例,1,在,25,和,101 kPa,下，,1 molH,2,与,1 mol Cl,2,反应生成,2 mol HCl,时放出,184.6 kJ,的热量，则该反应的反应热为,:,H,=-184.6 kJ/mol,例,2在25 和101 kPa下，1 mol C(如无特别说明，C均指石墨)与1 mol H,2,O(g)反应，生成1 mol CO和1 mol H,2,需要吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热为:,H,
13、=+131.5 kJ/mol,注意：,必须带有,+,或,-,单位,kJ/mol,必须标出,H,1,=-92.3kJ/mol,H,1,=+,263.0,kJ/mol,H,0,时，,H,越大，吸收热量越多。,放热反应,H,0,化学反应中能量变化,由,反应物和生成物的总能量不同,决定,。,五、反应热的实质,五、反应热的实质,化学键的键能变化（微观）,Q,吸收,=436+243=679 kJ/mol,Q,放出,=4312=862,kJ/mol,H,=,679-862=,-183 kJ/mol,化学反应中能量变化的主要原因：,化学键断裂和形成时的能量变化。,H,反应物的总键能,(,E,吸,),-,生成物
14、的总键能,(,E,放,),H,=Q,吸收,-Q,放出,五、反应热的实质,常见物质中所含的化学键,应用,1,焓变的计算,(1),H,H,0,吸热反应，,H,0,，,吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。,1,、,(,双选,),Na,2,CO,3,溶液与盐酸反应过程中的能量变化如图所示，,下列叙述正确的是,(),BD,3,某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判,断正确的是,（）,A,由实验可知,，,(a),、,(b),、,(c),所涉及的反应都是放热反应,B,若用,NaOH,固体测定中和热，则测定中和热,(,H,),偏高,C,实验,(c),设计存在缺陷,D,将实验,(a),中的铝片
15、更换,为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加,C,P,4,O,10,5,（,2023,秋,上海青浦,高二上海市青浦高级中学校考期末）下列说法错误的是,A,所有燃烧反应都是放热反应,B,由,H,原子形成,1molH,H,键要放出热量,C,凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应,D,在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成,1mol,液态水时释放的热量称为中和热,C,B,某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。,I,实验步骤：,a,量取,溶液，倒入小烧杯中，测量温度；,c,将,NaOH,溶液倒入小烧杯中，测量混合液的最高温度。,II实验数据如下：,b,量取,溶液，测量温度；,1.,仪器甲的名称为,_,，进行该实验还缺少的仪器为,_(,填仪器名称,),；仪器甲不能用铁制材料的原因是,_,。,2.,碎泡沫塑料的作用为,_,，使用的,NaOH,溶液稍微过量的原因是,_,。,环形玻璃搅拌棒,温度计,铁会和硫酸反应，且铁导热性好，热量损失较大,保温、隔热,保证稀硫酸完全被碱中和，减小实验误差,-56.848,
