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(共22张PPT)
--反应热、焓变
化学反应与能量
人教版化学选修一
目录
2、中和反应反应热的测定
1、反应热
3、焓变
新课导入
化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛应用。
放热反应
吸热反应
活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应等
1.氢氧化钙与氯化铵晶体的反应
2. C(s) + CO2(g) == 2CO(g)
3. 水煤气制取：C(s) + H2O(g) ＝＝CO(g) + H2(g)
4.大多数分解反应（2KClO3==2KCl+3O2典型放热反应）
△
高温
在实际应用中，人们如何定量地描述反应过程中释放或吸收的热量呢？
知识回顾
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
如：我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）。
与体系相互影响的其他部分。
如：试管、空气等
体系与环境之间存在 交换或 交换。
环境
体系
物质
能量(热量)
知识精讲——认识体系与环境
反应热
知识精讲——反应热
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应。
定义
单位
符号
Q
kJ·mol－1
指反应发生后，使体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。
环境
体系
如何测定反应的反应热呢？
知识精讲——中和反应反应热的测定
实验原理
Q = mCΔt
Q：中和反应放出的热量 m：反应混合液的质量
C：反应混合液的比热容 Δt：反应前后溶液温度的差值
50 mL、0.50 mol/L的盐酸
50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液
实验药品
知识精讲——中和反应反应热的测定
外筒：保温作用
内筒：反应容器
测量反应前后温度的变化值
如何测定反应的反应热呢？
简易量热计、量筒 （50 mL）两个、
温度计、环形玻璃搅拌棒
实验仪器
知识精讲——中和反应反应热的测定
反应物温度的测量
①用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。
②用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
即：各反应物温度分别测量，将平均值记为反应前体系的温度(t1)
反应后体系温度的测量
知识精讲——中和反应反应热的测定
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。
数据处理
次数 起始温度t/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差
△t/℃
盐酸 NaOH 平均值t1 1 24.5 25.0 26.5
2 22.0 22.4 25.4
3 25.0 25.4 28.2
24.75
22.2
25.2
1.75
3.2
3.0
知识精讲——中和反应反应热的测定
Q＝(m1+m2) · c · (t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ
②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18J/(g .0C)。
①50 mL盐酸的质量m1＝50g, 50 mLNaOH溶液质量m2＝50g。
若某次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，将差异明显的数据舍去。
在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol H2O的反应热叫做中和热。
知识精讲——中和热
中和热定义
H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l)； △H = -57.3 kJ/mol
注：由于弱酸、弱碱电离吸热，所以强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸
和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3kJ.
思考：能否计算出中和热的数值？
思考：化学反应为什么会产生反应热？
知识精讲——焓变
这是因为反应前后体系的内能（符号为U）发生了变化。
内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓（符号为H）
单位：kJ/mol 或 kJ mol－1
ΔH＝H生成物－H反应物
符号：ΔH
在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的“焓变”
焓
焓变
知识精讲——焓变
反应物
反应过程
焓 (H)
Δ H ＜ 0
生成物
反应物
反应过程
焓 (H)
Δ H ＞ 0
生成物
从能量守恒的角度加以分析
放热反应（体系内能降低）： H < 0， H为“－”
吸热反应（体系内能升高）： H > 0， H为“＋”
反应热：ΔH ＝H（生成物总能量）－H（反应物总能量）
知识精讲——焓变
化学键断裂——吸热
化学键形成——放热
从化学键的角度加以分析
H
H
Cl
Cl
436kJ/mol
243kJ/mol
H
H
＋
＋
假想的中间物质
431kJ/mol
431kJ/mol
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应的能量变化示意图
Cl
Cl
H
Cl
H
Cl
ΔH＝（436+243）－（431+431）
＝－183 kJ/mol
知识精讲——焓变
焓变的计算
ΔH＝
反应物的键能总和
生成物的键能总和
－
ΔH＝
H生成物
H反应物
－
放热反应 吸热反应
反应热（ΔH） ΔH<0 ΔH>0
总能量 反应物>生成物 反应物<生成物
键能之和 反应物<生成物 反应物>生成物
知识精讲——焓变
课堂小结
反应热
焓
焓变
与内能有关的物理量
三个概念
反应放出或吸收的热量
计算
ΔH = H生－H反
ΔH = 反应物总键能－生成物总键能
吸热反应
放热反应
焓差值
课后练习
C
2.我国科研人员提出了由 CO2 和 CH4 转化为高附加值产品 CH3COOH 的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是（ ）
A. 生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100%
B. CH4 → CH3COOH 过程中，有 C－H 键发生断裂
C. ① → ② 放出能量并形成了 C－C 键
D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
D
3.N4 分子结构为正四面体（如图所示）。已知：断裂 N4 (g) 中 1mol N－N 键吸收 193 kJ 能量，形成 N2 (g) 中1mol N N键放出 941 kJ 能量。下列说法正确的是（ ）
A. N4 (g) 比 N2 (g) 更稳定
B. N4 (g) = 2 N2 (g) ΔH = + 724 kJ·mol-1
C. 形成 1 mol N4 (g) 中的化学键放出 193 kJ 的能量
D. 1 mol N2 (g) 完全转化为 N4 (g)，体系的能量增加 362 kJ
N4
D
课程结束 谢谢观看

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