化学能与热能
一、反应热(焓变)
1、化学反应中存在的变化:物质和能量
能量变化重要体目前热量的变化上。
2、反应热定义:在恒温、恒压下,化学反应过程中吸取或放出的热量称为反应热(焓变)。
3、符号:△H单位:kJ/mol
4、规定:放热:△H0吸热:△H0
5、测量措施:用量热计通过测量温度变化计算出反应热
6、反应中为何会有能量的变化?
宏观:能量(E)守恒作用
微观:断键吸热,成键放热
从宏观角度去考虑:一种化学反应是吸取能量还是放出能量,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
△H=E(生成物总能量)—E(反应物总能量)
E生总能量E反总能量→吸热反应△H0
E反总能量>E生总能量→放热反应△H0
一般,同一物质不一样状态时能量高下比较为:
E气态E液态>E固态
吸热反应△H>0放热反应△H0
化学反应的过程,可以当作是能量的“贮存”或“释放”的过程
从微观角度去考虑:化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。
△H=E(反总键能)—E(生总键能)
反应物断键时吸取的能量<生成物成键时释放的能量
→放热反应→△H<0
反应物断键时吸取的能量生成物成键时释放的能量
→吸热反应→△H0
二、常见的反应热——中和热和燃烧热
1、中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1molH2O时的所放出的能量。
2、燃烧热:25℃
C→CO2(g)H→H2O(l)
三、热化学方程式
1、定义:表明反应所放出或吸取热量多少的式子。
2、书写注意事项:
①需注明反应的温度和压强(25℃、101kPa可不标)。需注明△H的“+”与“-”和单位。
②要注明反应物和生成物的汇集状态。
③热化学方程式各物质前的化学计量数不表达分子个数,只表达物质的量的多少,它可以是整数也可以是分数。对于相似物质的反应,当化学计量数不一样步,其△H也不一样。
3、热化学方程式的书写环节:
(1)写出化学方程式
(2)标明各物质的汇集状态
(3)注明反应的温度和压强
(4)写出△H的值并标明“+”(或“—”)单位为kJ/mol
(5)检查化学计量数和△H值与否配套
四、盖斯定律
内容:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。不管化学反应是分一步完毕或分几步完毕,其反应热是相似的。
热化学方程式之间可以相加减
五、试验——中和热的测定
1、仪器及装置:
烧杯间填充泡沫塑料的作用是:保温、隔热、减少试验过程中热量损失
环形玻璃搅拌棒不能用环形铜丝搅拌棒替代。
2、试验环节
①在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,恰好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以到达保温、隔热、减少试验过程中热量损失的目的,如图所示。该试验也可在保温杯中进行。
②用一种量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗洁净。
③用另一种量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。
④把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并精确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。
起始温度t1/℃
终止温度
温度差
HCl
NaOH
平均值
t2/℃
(t2-t1)/℃
1
2
3
⑤反复试验两次,取测量所得数据的平均值作为计算根据。
⑥根据试验数据计算中和热