第一章 化学反应的热效应（复习课件）-高二化学同步精品课堂（沪科版2020选择性必修第一册）

第一章 化学反应的热效应 授课人： 目录 CONTENTS 第一节 化学反应与能量变化 第二节 反应热的测量和计算 第三节 燃料的合理利用 第一节 Part One 化学反应与能量变化 一、系统的内能 ▷ U 『内能』系统内物质各种能量的总和 当系统处于一定状态时，系统就具有确定的内能，当温度、压强、物质的聚集状态等发生改变，内能也随之改变。 系统内能的绝对值无法直接获得， 但内能的变化可以体现在状态变化的过程中。 ΔU 一、系统的内能 能量变化 化学反应 热 功 Q<0 系统 环境 二、化学反应的焓变 反应热 在一定温度下，化学反应过程中吸收或释放的热称为化学反应的热效应。 表示： Q 系统从环境吸热 系统对环境放热 Q>0 焓是与内能有关的物理量，用符号H表示。 二、化学反应的焓变 单位： kJ·mol-1 人们常用系统的焓的变化，即焓变（ΔH）来表示在等压、只做体积功条件下的反应热。 ΔH= Qp ∆H＝∑H(生成物）－ ∑H(反应物） 放热反应 吸热反应 ∆H ＜0 二、化学反应的焓变 ∆H >0 2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (g) ΔH = —484 kJ · mol—1 2HgO (s) == 2Hg (l) + O2 (g) ΔH = 182 kJ · mol—1 宏观角度 二、化学反应的焓变 吸热反应 旧化学键断裂吸收能量 新化学键形成吸收能量 反应物的键能总和 生成物的键能总和 微观角度 物质能量越低，键能越大 ΔH＝反应物键能总和（E1）－生成物键能总和（E2） 436 kJ/mol H H H H 键断裂,吸收能量 键形成,释放能量 436 kJ/mol 键能：在25 ℃和101 kPa下，断开1 mol 气态分子AB(g)中的共价键，使其生成气态原子 A(g)和 B(g)所吸收的能量。 ∆H2＝−436 kJ/mol H2(g) 2H(g) ∆H1＝+436 kJ/mol 化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。 二、化学反应的焓变 微观角度 H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) 吸收 436 kJ + 243 kJ＝679 kJ 释放 431 kJ/mol×2 mol＝862kJ ∆H＝？ 二、化学反应的焓变 微观角度 第二节 Part two 反应热的测量和计算 许多反应热可以通过量热计直接测定。 一、反应热的测量 测定中和反应反应热的实验装置 温度变化图 实验的关键及其注意事项 迅速反应，防止热量散失。 在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值。 温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部。 不可将温度计当搅拌棒使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动。 为保证盐酸被完全中和，碱的浓度稍大。 一、反应热的测量 一、反应热的测量 总结 测定反应热的过程 大量实验证明： 25 ℃和101 kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水时，放出57.3 kJ的热量。 中和热 一、反应热的测量 H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol 一、反应热的测量 01 03 02 中和热定义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1 mol/L的溶液 中和热以生成1 mol H2O为基准，是一个定值 中和热不包括其他离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时所伴随的热效应。 中和热理解注意事项 二、热化学方程式 热化学方程式 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.6 kJ·mol－1 物质变化 焓变 （1）ΔH 与物质的聚集状态有关，因为物质的聚集状态变化时会发生焓变，故应标明物质的聚集状态。通常用英文字母 s、l、g 分别表示固态、液态和气态，用 aq 表示水溶液，通常指稀溶液。 注意事项： 2H2 (g)+ O2 (g) === 2H2O(g) （2）ΔH 要注明反应的温度和压强，一般不注明时，表示的反应温度为 298 K、压强为 100 kPa。 （3）ΔH 的单位一般是 kJ· mol-1。在相同条件下正向反应和逆向反应的ΔH 数值相同，符号相反。另外，ΔH的数值也与化学方程式的书写形式有关。 注意事项： 二、热化学方程式 2H2 (g)+ O2 (g) === 2H2O(g) H2 (g)+ O2 (g) === H2O(g) 1 2 ∆H＝−241.8 kJ/mol ∆H＝−483.6 kJ/mol 反应进度是以反应方程式整体作为一个特定组合单元来表示反应进行的程度。mol -1 指反应进度为 1 m