化学反应的热效应ppt课件.ppt

第1节 化学反应的热效应,所有的化学反应都有能量的变化，其中大部分都是热量的变化化学反应包括两个过程：打断旧键和形成新键，前者吸收能量，后者放出能量，这两个过程的能量不同，所以有能量变化，整个反应放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小。,常见的放热反应和吸热反应,常见的放热反应,活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl2AlCl3+3H2酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧多数化合反应。如Na2O+H2O 2NaOH，SO3+H2O=H2SO4,常见的吸热反应,多数分解反应，如CaCO3 CaO+CO22NH4Cl（s）+Ba(OH)2·8H2O （s）BaCl2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) CO+H2CO2+C 2CO,为了更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。,一、反应热的涵义1、化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度下的热效应。2、符号：用Q表示 Q>0，表示放热；Q<0，表示吸热；3、单位：J/mol或kJ/mol,如何获得一个反应的反应热呢？,为了测定反应热，专门设计了测量的仪器：量热计,简易量热计示意图,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k，T(k)=t(0c)+273.15,实验目的：,实验原理：,实验测定的数值：,测定中和反应的反应热,Q=-C(T2-T1)或Q=- cm(T2-T1),T2和T1,中和热的测定,实验步骤,1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。,中和热的测定,大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？,答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。,2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。,温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？,因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。,3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。,.酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？,.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。,4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。,实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是11而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？,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。,议一议你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。,可能的原因有：1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差）2.温度计的读数有误。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，导致实验误差。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。,反应热测定的误差分析,讨论下列问题,1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？,答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。,练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH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60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH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50 mL 0.50mol/L NaOH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1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关,偏小,偏小,课堂小结,热化学,例1,下列说法正确的是( )A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生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,C、D,例2下列说法正确的是 ( ),A、物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热B、化学反应除了生成新物质外，还 发生能量变化。C、化学反应中放出的热才是反应热D、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应,B,下列说法正确的是 ( )A、物质发生反应时放出的热量来源于 对反应的加热B、化学反应除了生成新物质外，还发 生能量变化。C、化学反应中放出的热才是反应热D、需要加热方能发生的反应一定是吸 热反应,B,练习：,燃烧热,在101kPa (25)时，1mol物质完全燃烧，生成稳定氧化物时所放出的热量。,101kPa (25),1mol 可燃物（纯净物单质或化合物）,完全燃烧、生成稳定氧化物 C(s) CO2(g) H2(g) H2O(l) S(s)SO2(g),H kJ/mol,碳的燃烧热为393.5 kJ/mol或H =-393.5 kJ/mol,* 燃烧热是物质的属性，与用量无关,6、燃烧热的热化学方程式与燃烧的热化学方程式：,1）燃烧热的热化学方程式：,2）燃烧的热化学方程式：,可燃物序数为1，其它可为分数,生成稳定的氧化物,* 此时反应热既是燃烧热,普通的热化学方程式,特定条件下的热化学方程式,例如：碳的燃烧热为393.5 kJ/mol，写出碳燃烧热的热化学方程式和碳燃烧的热化学方程式。,中和热,在稀溶液中，酸碱中和生成1mol水，这时的反应热就叫中和热。,酸碱中和，且生成1mol水,H kJ/mol,稀溶液（C1mol/L） ？,0.5mol/L NaOH 与0.5mol/LHCl中和热为57.3kJ/mol 或 H = 57.3kJ/mol,* 中和热与酸碱用量无关但与酸碱的强弱有关,5、中和热的热化学方程式与中和的热化学方程式：,1）中和热的热化学方程式：,2）中和的热化学方程式：,生成物水的序数为1，其它可为分数,状态水为（l）其它为(aq),普通的热化学方程式,特定条件下的热化学方程式,6、中和热的两种常见方式：,1）强酸与强碱的中和热相同均为 57.3kJ/mol,2）强酸（碱）与弱碱（酸）的中和热与电离有关。,