反应热的测量和计算市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

专题专题1化学反应与能量改变化学反应与能量改变第一单元第一单元 化学反应中热效应化学反应中热效应1.2 1.2 反应热测量和计算反应热测量和计算10/10/版权归中学化学资料网全部版权归中学化学资料网全部第1页4、已知键能已知键能:NN946KJ/mol,H-H436KJ/mol,H-N391KJ/mol，写出合成氨反应热化学方程式。，写出合成氨反应热化学方程式。1、氢气在氯气中燃烧生成、氢气在氯气中燃烧生成1摩氯化氢气体，放出摩氯化氢气体，放出92.3kJ热量热量课前检测：课前检测：写出以下反应写出以下反应热化学方程式热化学方程式(25,101kPa时时).2、氢氧化钠溶液与硫酸溶液反应生成、氢氧化钠溶液与硫酸溶液反应生成2摩液态水，摩液态水，放出放出114.6KJ热量热量3、1摩石墨转化为金刚石固体需吸收摩石墨转化为金刚石固体需吸收1.5KJ热量热量第2页交流与讨论在前面热化学方程式中提供了几个反应在前面热化学方程式中提供了几个反应热数据，那么，这些数据是经过什么路径取热数据，那么，这些数据是经过什么路径取得呢？得呢？计算取得计算取得试验测得试验测得第3页量热计量热计一、反应热测定一、反应热测定1、试验仪器：试验仪器：第4页1、试验仪器：试验仪器：简易量热计简易量热计第5页思索思索:1 1、量热计直接测得数据是焓变数值、量热计直接测得数据是焓变数值吗？吗？不是，是体系温度改变不是，是体系温度改变2 2、依据体系温度改变能够求得什、依据体系温度改变能够求得什么物理量？么物理量？能够求得反应吸收或放出热量能够求得反应吸收或放出热量Q=cm t第6页 Q=c m tQ:反应放出热量。反应放出热量。m:反应混合液质量。反应混合液质量。c：反应混合液比热容。：反应混合液比热容。t：反应前后：反应前后最大温度差最大温度差2、试验原理：、试验原理：我们怎样得我们怎样得到上述数据到上述数据呢？呢？观看试验演示观看试验演示第7页 温度试验次数起始温度起始温度t t1 1/终止温度终止温度t t2 2/温度差温度差(t(t2 2-t-t1 1)/)/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 320.0020.0021.0020.0020.4021.2023.4523.5023.3520.0020.2021.103.453.302.25请算出该反应请算出该反应Q 本试验中，我们所用一元酸、一元碱体积均为本试验中，我们所用一元酸、一元碱体积均为50mL,它它们们浓度均为浓度均为0.50mol/L。因为是稀溶液，且为了计算简便，我。因为是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液密度均为们近似地认为，所用酸、碱溶液密度均为1g/cm3，且中和后，且中和后所得溶液比热容为所得溶液比热容为4.18J/（g)第8页在在稀稀溶液中溶液中,强酸与强碱强酸与强碱发生中和反应而生发生中和反应而生成成1mol液态水液态水时反应热叫做时反应热叫做中和热中和热.Q=1.4kJH=1.4kJ/molH（中）（中）=1.440 kJ/mol=-56 kJ/mol强酸、强碱反应强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/moLH+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-1.4kJ/moL401401401H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-56kJ/moL第9页问题探究问题探究有些人提议用有些人提议用50mL0.55mol/LNaOH50mL0.55mol/LNaOH进行上进行上述试验，测得中和热数值会愈加准确。述试验，测得中和热数值会愈加准确。为何？为何？能够确保盐酸完全反应。能够确保盐酸完全反应。使测得热量愈加准确。使测得热量愈加准确。假如按照一样方法和一样数据测定盐酸假如按照一样方法和一样数据测定盐酸和氢氧化钾或硝酸和氢氧化钠溶液反应和氢氧化钾或硝酸和氢氧化钠溶液反应热，结果所得到反应热数值基本相同，热，结果所得到反应热数值基本相同，为何？为何？第10页【注意】中和热测定时，溶液浓度宜【注意】中和热测定时，溶液浓度宜不宜不宜，中和热热化学方程式书写时，中和热热化学方程式书写时H2O系数必须系数必须为为，用文字叙述时用，用文字叙述时用值，但用值，但用H叙叙述时必须用述时必须用值。值。小小大大1正正负负比如：比如：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)=-57.3kJ/mol文字叙述：该反应中和热为文字叙述：该反应中和热为，H为为。H57.3kJ/mol-57.3kJ/mol第11页怎样测出反应怎样测出反应反应热反应热：C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)；HH1 1=?=?COCO(g)(g)+1/2O+1/2O2(g)2(g)=CO=CO2(g)2(g)HH2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/molC(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2(g)2(g)HH3 3=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol+=HH1 1=HH3 3-HH2 2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol =-110.5kJ/mol应用了什么规律？应用了什么规律？HH1 1+HH2 2=HH3 3第12页 一个化学反应一个化学反应，不论是一步完成，不论是一步完成，还是分几步完成，其还是分几步完成，其总热效应是完全相总热效应是完全相同同。即：。即：焓变（焓变（HH）只与始末状态相关，）只与始末状态相关，而与反应路径无关而与反应路径无关。二、间接计算二、间接计算盖斯定律：盖斯定律：怎样了解盖斯定律？H=HH=H1 1+HH2 2BHACH1H2HH=-HH=-H第13页1、依据以下反应焓变、依据以下反应焓变,计算计算C(石墨石墨)与与H2(g)反应生成反应生成1molC2H2(g)焓变焓变:C(石墨石墨)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6KJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-2599.2KJ/mol第14页2 2：某次发射火箭，用：某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生成中燃烧，生成N N2 2、液态液态H H2 2O O。已知：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)H(g)H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)HO(l)H2 2=-534kJ/mol=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应热化学方假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应热化学方程式程式。2N 2N2 2H H4 4(g)+2NO(g)+2NO2 2(g)=3N(g)=3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l)H=-1135.2kJ/mol H=-1135.2kJ/mol 第15页有些化学反应进行很慢或不易直接发生，有些化学反应进行很慢或不易直接发生，极难直接测得这些反应反应热，可经过盖斯极难直接测得这些反应反应热，可经过盖斯定律取得它们反应热数据。定律取得它们反应热数据。关键：关键：目标方程式目标方程式“四则运算式四则运算式”导出。导出。方法：写出目标方程式确定方法：写出目标方程式确定“过渡物质过渡物质”（要消去物质）（要消去物质）然后用然后用消元法消元法逐一消去逐一消去“过渡物质过渡物质”，导出，导出“四则运算式四则运算式”。注意：注意：1、计量数计量数改变与改变与反应热反应热数值改变要对应数值改变要对应2、反应、反应方向发生改变方向发生改变反应热反应热符号也要改变符号也要改变第16页1、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转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，测定反应热很困化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可依据盖斯提出观点难。现在可依据盖斯提出观点“不论化学反应不论化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程热效应是一步完成或分几步完成，这个总过程热效应是相同是相同”。已知：。已知：P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；=-2983.2 kJ/molH1P(s、红磷、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；=-738.5 kJ/molH2试写出白磷转化为红磷热化学方程式试写出白磷转化为红磷热化学方程式_。P4(s、白磷白磷)=4 P(s、红磷红磷)；=-29.2 kJ/molH第17页2.已知胆矾溶于水时溶液温度降低已知胆矾溶于水时溶液温度降低,室温下室温下将将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,又知胆矾分解热化学方程式为又知胆矾分解热化学方程式为H=+Q2kJ/mol,则则Q1与与Q2关系为关系为(A)Q1Q2(C)Q1=Q2(D)无法确定无法确定第18页3.已知已知2C（S）+O2（g）=2CO（g）H=-221.0kJ/molkJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H=-483.6kJ/molkJ/mol则制备水煤气反应则制备水煤气反应C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H为为()A、+262.6kJ/molkJ/molB、-131.3kJ/molkJ/molC、-352.kJ/molkJ/molD、+131.3kJ/molkJ/molD 第19页4.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答下列问题，按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答下列问题，已知：已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3 H2O(aq)H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)H5=？则第（则第（5）个方程式中反应热）个方程式中反应热H是是_。依据盖斯定律和上述反应方程式得：依据盖斯定律和上述反应方程式得：(4)+(3)+(2)-(1)=(5)，即，即H5=+16.3kJ/mol第20页