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化学优化. 第 一 章 化学反应与能量变化. 第一单元 化学反应中的热效应 第三课. 已知水的比热 c =4.18J·g -1 ·℃ -1 ,且焦炭燃烧的热化学方程式为: C(s)+O 2 (g) = CO 2 (g) △ H =-393.5kJ·mol -1 试计算,若要将 100g 常温 (25℃) 下的水烧开,理论上需要多少克焦炭?. 100g×(100-25)℃×4.18J·g -1 ·℃ -1 ×10 —3. m ( 焦炭 ) =. ×12g·mol -1. 393.5kJ·mol -1. =0.956g.

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化学优化

第一章 化学反应与能量变化

第一单元 化学反应中的热效应

第三课

slide2

已知水的比热c=4.18J·g-1·℃-1,且焦炭燃烧的热化学方程式为:已知水的比热c=4.18J·g-1·℃-1,且焦炭燃烧的热化学方程式为:

C(s)+O2(g) = CO2(g) △H =-393.5kJ·mol-1

试计算,若要将100g常温(25℃)下的水烧开,理论上需要多少克焦炭?

100g×(100-25)℃×4.18J·g-1·℃-1×10—3

m(焦炭)=

×12g·mol-1

393.5kJ·mol-1

=0.956g

热量Q=c·m·△t

slide3

不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,如用盖斯定律的方法等,但最直接的方法还是通过实验进行测定。不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,如用盖斯定律的方法等,但最直接的方法还是通过实验进行测定。

如HCl与NaOH的反应热测定原理:通过量热计测定反应体系的温度变化△t,根据Q=c·m·△t求得反应放出的热量

有:

HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-akJ·mol-1

1mol

1mol

akJ

=

n mol

n mol

Q kJ

即可求得反应热a的值

slide4

请按照教材第6页的操作步骤,用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热。请按照教材第6页的操作步骤,用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热。

slide5

如果用同样的方法测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应的反应热,其反应热相同吗?如果用同样的方法测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应的反应热,其反应热相同吗?

在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量称为中和热。强酸与强碱反应的中和热都是57.3 kJ·mol-1。

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1

由于弱酸、弱碱都较难电离,且电离过程是吸热的,所以,强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱反应生成1mol水时所放出的热量都小于57.3 kJ。

slide6

为了获得较为精确的数据,本实验应该注意哪些问题?为了获得较为精确的数据,本实验应该注意哪些问题?

1、要采取较好的绝热措施,精确测定温度。

2、测定时动作要快,以减小实验误差。

slide7

获得反应热的途径

1、实验测定

2、由键能计算而得

△H=∑反应物键能-∑生成物键能

3、由盖斯定律计算而得

slide8

1、已知在298K时,C(石墨)、CO(g)燃烧的热化学方程式如下:1、已知在298K时,C(石墨)、CO(g)燃烧的热化学方程式如下:

C(石墨)+O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5kJ·mol-1

CO(g)+ O2(g) = CO2(g) △H2=-283.0kJ·mol-1

你能求出C(石墨)+ O2(g) = CO(g)的焓变吗?

能量

1

1

CO(g)+ O2(g)

2

2

△H3

1

2

△H3= △H1- △H2

=-110.5kJ·mol-1

C+2O

C(石墨)+O2 (g)

△H1

△H2

CO2(g)

slide9

CO(g)+1/2O2(g)

H2

H2

H3

H3

CO2(g)

C(s)+O2(g)

= +

H1

H1

盖斯定律

1、定义:化学反应的反应热只与反应的始末状态有关,而与具体的反应进行的途径无关。

2、应用:可间接求算某反应的反应热。

slide10

书P9

4、根据下列反应的焓变,计算C(石墨)与H2(g)反应生成1mol C2H2(g)的焓变。

C(石墨,s)+O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)

△H3=-2599.2kJ·mol-1

2C(石墨,S)+ H2(g) = C2H2(g)

△H4=2△H1+0.5△H2-0.5△H3

=+226.8kJ·mol-1

slide11

1

1

2

2

1、已知下列热化学方程式:

CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-Q1kJ·mol-1

H2SO4(浓)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-Q2kJ·mol-1

HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l) △H=-Q3kJ·mol-1,

则Q1、Q2、Q3的关系正确的是: ( )

A、Q1 = Q2 = Q3 B、Q2 > Q1 > Q3

C、Q2 > Q3 > Q1 D、Q2 = Q3 > Q1

C

slide12

2、已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:C(石墨)+ O2(g)=CO2(g);△H=-393.51kJ·mol-1C(金刚石)+ O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ·mol-1

据此判断,下列说法中正确的是: ( )

A、由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低

B、由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

C、由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低

D、由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

A

slide13

1、查阅近年来我国能源利用效率的有关数据,并与其他国家作比较,讨论当前节能的重要意义。1、查阅近年来我国能源利用效率的有关数据,并与其他国家作比较,讨论当前节能的重要意义。

2、查阅资料,了解目前在节能方面有哪些新技术。

3、请调查自家及邻居家所使用的主要燃料,并总结采取什么措施可提高家用燃料的燃烧效率。

slide14

作业:

原理作业本:反应热测定与计算,热效应的一张导引

下周一作业为:

反应热测定与计算导引