化学反应的反应热和焓变课件(鲁科版选修)

(4)能量越高越不稳定，能量越低越稳定。
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[例 1] (2012·青州一中段考)已知 H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)， 反应过程中能量变化如图所示，问：
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(1)a、b、c分别代表什么意义？ a．____________________________； b．____________________________； c．____________________________。 (2)该反应是放热反应还是吸热反应？____________， ΔH大于零还是小于零？________。
(2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，所 以该反应为放热反应，ΔH＜0。
[答案] (1)代表旧键断裂吸收的能量 代表新键生
成放出的能量 代表反应热 (2)放热反应 小于零
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判断吸热反应或放热反应的两个常用关系： (1)ΔH＝反应物的化学键断裂时吸收的能量总和－反 应产物的化学键形成时放出的能量总和。 (2)ΔH＝反应产物的能量总和－反应物的能量总和。
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3．中和热测定实验中，下列操作一定使测定结果偏低的是 ()
A．量筒量取所用药品 B．NaOH溶液在倒入小烧杯中时，有少量的溅出 C．量热计的保温材料质量高 D．测量HCl溶液温度时的温度计用水洗后，测NaOH溶
液的温度
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分析：NaOH溶液溅出，导致反应的NaOH的量减小，使 放出的热量减少，致使结果偏低。 答案：B
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④多数化合反应。如： Na2O＋H2O===2NaOH， CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (3)常见的吸热反应： ①多数分解反应。如：
高温 CaCO3=====CaO＋CO2↑。
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②其它特例： 2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===
BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。 高温 C(s)＋H2O(g)=====CO＋H2， CO2＋C==△===2CO。
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3．反应热的测量 (1)测量仪器: 测量反应热的仪器称为量热计，其由内、外两个筒组成， 内筒是 反应容，器外筒起 保温作。用 (2)计算: 利用公式Q＝－C(T2－T1) 计算反应释放或吸收的热量， 公式中：C表示溶液及量热计的热容，T1和T2分别表示反应 前和反应后体系的温度。
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4．焓变 (1)焓变: ΔH为反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为反应焓 变，即ΔH＝H(反应产物)－H(反应物。) (2)反应热与焓变的关系： 热化学研究表明，对于在等压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 ，而没有转化为电 能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后 物质的焓的变化。表达为： ΔH＝Qp ，如果ΔH>0，为 吸热 反应，若ΔH<0，为放热反应。
①反应物的化学键断裂时吸收的能量总和>反应产物 的化学键形成时放出的能量总和，反应吸热；
②反应物的化学键断裂时吸收的能量总和<反应产物 的化学键形成时放出的能量总和，反应放热。
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2．放热反应与吸热反应的比较 （1）两类反应的比较：
类型 比较
放热反应
吸热反应
反应物具有的总能量大 反应物具有的总能量小
(2)为减小误差，实验中可使其中一种反应物稍过量， 使中和反应能充分进行。
(3)为减小误差，实验中应使用新制的NaOH溶液。
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(1)当化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸 收的能量称为该反应在此温度下的热效应，简称为反应热， 用Q表示，Q>0表示反应吸热，Q<0表示反应放热。
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第1课时 化学反应的反应热和焓变
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(1)化学反应的实质是旧化学键断裂 、 新化学键形成 。 (2)破坏旧化学键要 吸收 能量，形成新化学键时要 释放 能量，当形成化学键所 释放 的能量大于断裂旧化学键所 吸收 的能量时，化学反应会 释放 能量。
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反应热和焓变 1．反应热 当化学反应在一定温度 下进行时，反应所 释放或吸收 的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 2．表示符号 通常用符号Q表示。当Q>0时，表示反应 吸热 ，当Q<0 时，表示反应 放热 。
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1．正误判断。
(1)通过加热才能发生的反应一定是吸热反应 ( )
(2)吸热反应需要在加热下才能发生
()
(3)反应热就是焓变，两者没有差别
()
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分析：(1)一个反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无必然 的联系，而与物质的能量有关系，有许多放热反应需要在加热下 引发反应，如 Fe 在 O2 中的燃烧等。 (2)部分吸热反应不需要加热，在常温时就能发生，如： Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===2NH3↑＋BaCl2＋10H2O。 (3)反应热和焓变既有区别又有联系，ΔH 是化学反应在恒定压强 下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等 其他形式的能的转化时的反应热(Qp)，即 ΔH＝Qp，中学阶段二 者通用。
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4．下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸热反 应的是________(填序号)。 ①煅烧石灰石制生石灰 ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④中和反应 ⑤生石灰与水制熟石灰 ⑥食物因氧化而 变质
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分析：常见的放热反应：活泼金属与水或酸的反应、中和反 应、燃烧反应、多数化合反应；常见的吸热反应：多数的分 解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成 反应、碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应。 答案：②③④⑤⑥ ①
关系 于反应产物具有的总能 于反应产物具有的总能
量
量
图示
Hale Waihona Puke 返回类型 比较放热反应
表示 方法
ΔH<0
稳定性 反应产物>反应物
吸热反应
ΔH>0 反应产物>生成物
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(2)常见的放热反应： ①活泼金属与 H2O 或酸的反应。如： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。 ②酸碱中和反应。如： 2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O。 ③燃烧反应。如： 2CO＋O2=点==燃==2CO2； CH3CH2OH＋3O2=点==燃==2CO2＋3H2O。
(2)焓是表达物质具有能量多少的物理量，用H表示， 其数值无法求得，大小与其物质的量(或质量)、状态、T、 p等有关。生成物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓 变，用ΔH表示，等压条件下反应热即为焓变。
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(3)ΔH>0的反应为吸热反应，反应物的能量低于反应 产物的能量；ΔH<0的反应为放热反应，反应物的能量高 于生成物的能量。ΔH＝反应物的化学键断裂时吸收的能 量总和—生成物的化学键形成时放出的能量总和。
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[解析] 碎泡沫塑料的作用是保温；氢氧化钠溶液稍 过量，能使反应进行完全，测得的中和热相等；需做2～3 次求平均值。
[答案] C
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(1)对于本实验，让强酸和强碱尽可能地完全反应是减 少误差的一个方面，所以实验时用环形玻璃棒上下搅动， 以防将温度计损坏。做好保温工作是减小误差的另一个重 要方面，所以选用玻璃棒，而不用铜丝。
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(1)测定中和反应的反应热时，可使碱略过量，是为了 能使酸完全反应。
(2)测定中和反应的反应热时，不能用稀醋酸代替盐酸， 因醋酸是弱酸，醋酸电离出H＋时吸收热量，所测中和反应 反应热的数值小于强酸与强碱的中和反应的反应热。
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(3)在实验装置设计和实验过程中应注意： ①盐酸和NaOH溶液的配制浓度必须准确。为了使测得的 中和热更准确，所用盐酸和NaOH溶液的浓度宜小不宜大。 ②宜用分刻度较小的温度计(如0.1刻度)，且测量时应尽可 能准确，可估读至小数点后第二位，找准温度的最高点。 ③实验动作要快，尽量减少热量的散失。 (4)计算中和热时进行的近似处理：忽略量热计的热容；认 为溶液与水的比热相同；认为热容不随温度的变化而改变。
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[解析] (1)H2(g)和12O2(g)与 2H(g)和 O(g)之间的能量差是 H2―→2H(g)和12O2―→O(g)过程中断开 H—H 键和 OO 键需吸收 的能量。所以 a 代表旧键断裂吸收的能量，b 代表 2H(g)＋O(g) 结合成氢氧键所放出的能量，c 代表成键所释放的能量—断键所 吸收的能量，即 b－a＝c。
答案：(1)× (2)× (3)× 返回
2．下列反应中，反应产物的总焓大于反应物的总焓的是 ()
A．氢气在氧气中燃烧 B．铁丝在氧气中燃烧 C．硫在氧气中燃烧 D．焦炭在高温下与水蒸气反应
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分析：A、B、C均为放热反应，ΔH<0，说明它们的反应物 的总焓大于生成物的总焓，多余的能量以热量的形式放出， 而D为吸热反应，正好相反，符合题意。 答案：D
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1．焓变与化学键的形成和断裂过程中能量之间 的变化关系
(1)焓变与化学键的形成和断裂过程中能量变化的 关系：
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主 要原因(如图)。
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(2)由化学键的形成和断裂过程的能量变化求焓变的公 式：
ΔH＝反应物的化学键断裂时吸收的能量总和－反应 产物的化学键形成时放出的能量总和。
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[例2]下列有关叙述正确的是 ( ) A．如右图所示，测定中和热时，大 小两烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定 小烧杯 B．若用50 mL 0.55 mol·L－1的氢氧化钠溶液，分别与 50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸和50 mL 0.50 mol·L－1的硫酸充 分反应，两反应测定的中和热不相等 C．实验时需要记录初始温度T1和最高温度T2 D．做一次实验根据公式即可得出中和反应的反应热