高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应优秀课件ppt
展开1.了解反应热的测定2.认识盖斯定律3.掌握反应热的计算
△H=生成物总能量-反应物总能量
△H=旧键断裂吸收能量-新键形成释放的能量
实验一· 用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热(P8)
通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此求得反应热。
(1)用量筒量取50 mL 0.50 ml·L-1盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录盐酸的温度(t1)。(2)另取一量筒量取50 mL 0.50 ml·L-1 NaOH溶液,测量并记录氢氧化钠溶液的温度(t2)。(3)将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中,立即盖上盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌,并准确读出反应体系的最高温度(t3)。
假设溶液的比热与水的比热相等,溶液的密度与是的密度相等,忽略量热计的比热
(1)使用隔热层(碎泡沫塑料或纸条)及杯盖,减少热量损失。(2)准确读取反应后混合液的最高温度。(3)重复实验2~3次,减小实验误差。
1.若使用浓硫酸或浓碱会对实验结果有什么影响?浓硫酸或浓碱稀释时会放出热量,使最终温度偏高。2. 若使用弱酸或弱碱会对实验结果有什么影响?弱酸或弱碱电离时吸热,使最终温度偏低。3. 若分别使用0.25ml·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,测得的反应热的数值是否相同?理论上相同,因为反应热与化学方程式中化学计量数相关,与实际反应的物质的物质的量无关。本实验中测得的反应热是生成1mlH2O(l)时的反应热。4. 若取用的溶液的体积较少,对实验结果有什么影响?温度差变小,会造成系统误差增大。
知识点一 · 中和热的定义(理解为主)
1.定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1 mlH2O 时的反应热叫中和热。2.注意:①酸、碱溶液必须为稀溶液。②计量标准必须是生成1 ml 水。3.对于强酸和强碱的稀溶液反应,中和热基本上是相等的,表示为 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1
中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时吸热所伴随的热效应。
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH2NH3·H2O(aq)+HCl(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH3ΔH1、ΔH2、ΔH3的数值均不等于57.3,为什么?
答:57.3 kJ的热量是指强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热,有弱酸或弱碱参加的中和反应,实验测出的中和热的数值要低于57.3,因为弱电解质反应时会继续电离,电离要吸热;在Ba(OH)2和H2SO4反应中,除生成H2O外,还生成了BaSO4,这部分反应热应不在中和热内。
是不是所有反应的反应热都能用实验直接测定?
并非所有化学反应的反应热都能通过实验直接测定,比如C(s)+0.5O2(g)=CO(g)在反应中总会生成CO2(g)。
一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相等的。
知识点二 · 盖斯定律(理解为主)
ΔH仅与反应的起始状态和最终状态有关,与反应的路径无关。
对于那些进行很慢和难以测量的反应,可通过盖斯定律计算出该反应的反应热。
左图中,始态到终态有三个路径,则:ΔH=_______________ = _____________。
ΔH3+ΔH4+ΔH5
如何计算C(s,石墨)+1/2O2(g)=CO(g) 的焓变ΔH?
CO(g) 的合成途径:
+O2(g)【不完全燃烧】
ΔH= ΔH1 + ΔH2
已知298K时,C(s,石墨)、CO(g)燃烧的热化学方程式如下:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·ml-1 ①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·ml-1 ②
ΔH= ΔH1 - ΔH2
=(-393.5 kJ·ml-1 )-(-283.0kJ·ml-1 )=-110.5 kJ·ml-1
试计算C(s,石墨)+1/2O2(g)=CO(g) 的焓变ΔH。
要点一 ·盖斯定律的应用(要求掌握)
①依据题目信息画出反应的合成路径;②计算出所需反应热
①找目标,找出反应中各物质在已知的位置;②看符号,同侧不变号,异侧变相反;③变系数,将式子中各物质的系数与热方程式对应;④消其余,将式子中的其他项物质消去
1.已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·ml-1②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·ml-1③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=141 kJ·ml-1则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=_____________。
①找目标,找出反应中各物质在已知方程式中的位置;②看符号,同侧不变号,异侧变相反;③变系数,将式子中各物质的系数与热方程式对应;④消其余,将式子中的其他项物质消去
答案:-80 kJ·ml-1解析:由③+2×①-②得所求方程式,即ΔH=ΔH3+2ΔH1-ΔH2=141 kJ·ml-1+2×(-393.5 kJ·ml-1)-(-566 kJ·ml-1)=-80 kJ·ml-1。
知识点三 · 能源的充分利用
能源是可以提供能量的自然资源,包括化石燃料、阳光、风力等。
①节约能源,提高能源利用率;②开发新能源,如太阳能、风能
在101 kPa下,1 ml 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。
物质完全燃烧是指物质中所含有的氮元素转化为 N2(g),氢元素转化为 H2O(l),碳元素转化为 CO2(g)
在101 kPa下,1 g 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。
要点二 · 反应热与标准然烧热的比较
总结归纳 · 反应热的计算
将多个热化学方程式通过相加或相减,从而得到一个新的热化学方程式
热化学方程式与数学上的方程式相似,可以左右移动,同时改变正负号,可以改变倍数
可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量 x I标准然烧热I
△H=生成物总能量—反应物总能量
△H=反应物断键吸收的总能量—生成物成键释放的总能量
题型一 · 中和热的测量及计算
1.下列说法正确的是A.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mlH2O(g)时的反应热叫做中和热B.测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液C.测定中和热实验时,使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒
题型二 · 运用盖斯定律进行反应热的计算
2.依据图示关系,下列说法不正确的是
A.△H5>△H4 B.石墨的稳定性比金刚石高C.C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g) △H=△H3-△H2 D.1ml石墨或1mlCO分别完全燃烧,石墨放出热量多
题型三 · 根据盖斯定律比较物质的稳定性
3.如下图所示,△H1=-393.5 kJ•ml-1,△H2=-395.4 kJ•ml-1,下列说法或表示式正确的是( )
A.C(s、石墨)==C(s、金刚石)△H=+1.9kJ•ml-1B.石墨和金刚石的转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨D.1 ml石墨的总键能比1 ml金刚石的总键能小1.9 kJ
题型四 · 标准燃烧热的理解
4.已知:101 Ka时,1 ml H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 ml CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )
①CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) △H=+890.3 kJ/ml ②CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3 kJ/ml③CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) △H=-890. 3 kJ/ml④2H2(g)+O2(g)= 2H2O(1) △H=- 571.6 kJ/ml
A.仅有②④B.仅有② C.仅有②③④ D.全部
题型五 · 与热化学方程式和反应热有关的设计
5.25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/ml,辛烷的燃烧热为5518 kJ/ml。下列热化学方程式书写正确的是( )
1.《课本》P10的学以致用,抄写并上交2.复习第一单元
高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应教学演示课件ppt: 这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应教学演示课件ppt,共60页。PPT课件主要包含了盖斯定律及其应用,课时对点练,中和反应反应热的测量,温度计,环形玻璃搅拌棒,减少热量的散失,两温度平均值,最高温度,正误判断,③④⑤⑥等内容,欢迎下载使用。
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