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1、第2课时热化学方程式 课前自主学案 一 热化学方程式1 概念及表示意义能表示参加反应的 和 的关系的化学方程式 叫做热化学方程式 热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化 也表明了化学反应中的 变化 物质的量 反应热 物质 能量 1 1 放出 思考感悟1 书写热化学方程式时为什么要注明温度 压强及反应物和生成物的状态 提示 反应热 H与测定条件 温度 压强等 有关 因此书写热化学方程式时应注明 H的测定条件 绝大多数 H是在25 101kPa下测定的 可不注明温度和压强 反应物 和生成物的聚集状态不同 反应热 H也不同 因此 必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义 气体用 g
2、 液体用 l 固体用 s 溶液用 aq 热化学方程式中不用 和 2 书写热化学方程式各物质前的化学计量数只表示 不表示分子数 因此 它可以是 也可以是小数或 对于相同物质的反应 当化学计量数不同时 其 H 即使化学计量数相同 当反应物 生成物的状态不同时 H也不同 物质的量 整数 分数 不同 二 中和热的测定1 实验原理在稀溶液中 跟 发生中和反应生成 这时的反应热叫做中和热 本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化 计算反应过程中所放出的热量 并由此求得中和热 强酸 强碱 1MolH2O 2 实验仪器及试剂仪器 大烧杯 500mL 小烧杯 100mL 量筒 50mL 两个 碎泡沫塑料或纸
3、条 泡沫塑料板或硬纸板 中心有两个小孔 药品 盐酸 0 50mol L 氢氧化钠溶液 0 55mol L 环形玻璃搅拌棒 温度计 3 实验步骤 1 制作简易的量热器 如图所示 2 用量筒准确量取反应溶液 准确测量温度 精确到0 1 3 将溶液混合反应 记录 温度 4 重复实验步骤2 3三次 终止 思考感悟2 1 实验中为什么采用稀的强酸 强碱溶液 2 为什么碱的浓度要稍大于酸 反过来可以吗 提示 1 测定中和热时不能用浓酸或浓碱 因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热 测定中和热时不能用弱酸或弱碱 因弱酸或弱碱 在水溶液中不能完全电离 若改用弱酸或弱碱 它们电离时要吸收一部分热量 2 碱稍过量的目的是
4、确保使酸充分反应 按不足的H 计算反应热 因此要使酸或碱的一方完全反应 只要有一方过量即可 1 2011年辽宁抚顺高二月考 下列说法错误的是 A 热化学方程式未注明温度和压强时 H表示标准状况下的数据B 热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只表示物质的量 C 同一化学反应 化学计量数不同 H不同 化学计量数相同而状态不同 H也不相同D 化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比解析 选A 热化学方程式未注明温度和压强时 指25 1 01 105Pa 标准状况为0 1 01 105Pa 2 对于热化学方程式2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mo
5、l 下列说法正确的是 A 氢气与氧气反应吸收热量483 6kJB 氢气燃烧反应的反应热为483 6kJC 2个H2分子燃烧生成水蒸气放出483 6kJ的热量D 2molH2与1molO2反应生成2mol水蒸气放出483 6kJ的热量 解析 选D 根据热化学方程式的意义 在热化学方程式中 H为 表示放热 A错误 B选项中 因 反应热 与 热量 是两个不同的概念 B错误 C选项中因热化学方程式中各物质前面的 化学计量数 只表示物质的量 不表示其他量 C错误 3 实验室进行中和热的测定的实验时 除需要大烧杯 500mL 小烧杯 100mL 外 其他所用的仪器和试剂均正确的一组是 A 0 50mol
6、L盐酸 0 50mol LNaOH溶液 100mL量筒1个B 0 50mol L盐酸 0 55mol LNaOH溶液 100mL量筒2个C 0 50mol L盐酸 0 55mol LNaOH溶液 50mL量筒1个D 0 50mol L盐酸 0 55mol LNaOH溶液 50mL量筒2个 解析 选D 本实验中为了保证0 50mol L盐酸完全中和 选用0 55mol LNaOH溶液 使碱稍过量 A项错误 所需酸 碱量均为50mL B项错误 酸 碱分别用不同的量筒量取 C项错误 课堂互动讲练 书写热化学方程式应注意的问题 1 注意 H的符号 H只能写在热化学方程式的右边 且中间留空格 若为放热反
7、应 H为 若为吸热反应 H为 H的单位一般为kJ mol或kJ mol 1 2 注意测定条件反应热 H与测定条件 温度 压强等 有关 因此书写热化学方程式时应注意 H的测定条件 绝大多数 H是在25 101kPa下测定的 可不注明温度和压强 3 注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同 反应热 H也不同 因此 书写热化学方程式必须注明物 质的聚集状态 气体用 g 液体用 l 固体用 s 溶液用 aq 热化学方程式中不用标 和 4 注意化学计量数由于 H与反应完成的物质的量有关 所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与 H相对应 如果化学计量数加倍 则 H也要加倍 当反应逆向进行时 其反应热
8、与正反应的反应热数值相等 符号相反 5 注意 H的单位关于 H的单位 kJ mol 1 并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦 而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化 特别提醒 热化学方程式书写中的常见错误 物质聚集状态的标注错误 H的正负及单位书写错误 热量数值与方程式中化学计量数不对应等 2011年广东汕头调研 在25 101kPa下 1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22 68kJ 下列热化学方程式正确的是 A CH3OH l 3 2O2 g CO2 g 2H2O l H 725 76kJ molB 2CH3OH l 3O2 g 2C
9、O2 g 4H2O l H 1451 52kJ mol C 2CH3OH l 3O2 g 2CO2 g 4H2O l H 725 76kJ molD 2CH3OH l 3O2 g 2CO2 g 4H2O l H 1451 52kJ mol 答案 B 互动探究若已知H2O l H2O g H 44 0kJ mol 则1mol甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式如何书写 对中和热的理解 1 中和热是反应热的一种 其 H 0 2 必须是酸和碱的稀溶液 因为浓酸和浓碱在稀释时会放热 3 只有强酸和强碱的稀溶液才能保证H aq OH aq H2O l 的中和热为57 3kJ mol 而弱酸和弱碱在
10、中和反应中电离时吸收能量 其中和热一般小于57 3kJ mol 特别提醒 写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1mol 写中和反应的热化学方程式时生成水的物质的量可为任意值 解析 中和热是以生成1molH2O l 所放出的热量来定义的 故书写中和热的热化学方程式时 应以生成1molH2O l 为标准来配平其余物质的化学计量数 答案 D 变式训练2强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1分别向1L0 5mol L 1的NaOH溶液中加入 稀盐酸 浓硫酸 稀硝酸 恰好完全反应的反应热分别为 H1 H2 H3 它们之间的关系正确的是 A
11、H1 H2 H3B H2 H2解析 选D 因为浓H2SO4稀释时放热 则1L0 5mol LNaOH溶液与浓硫酸反应时放出的热量包括中和放热和稀释放热 而与稀盐酸 稀硝酸反应时放出的热量只有中和热 故与浓H2SO4反应时放出的热量最多 而 H 0 故D项正确 探究整合应用 中和热的测定 实验原理 某些化学反应的反应热可以用实验方法测得 用来测量反应热的仪器称为 量热器 测量操作是 将反应器置于充满水的绝热容器中 当反应放热时 其热量即传入水中 根据水的质量 比热和水温的变化求出反应所放出的热量 实验用品 仪器 大烧杯 500mL 小烧杯 100mL 温度计 量筒 50mL 两个 泡沫塑料或纸条
12、 泡沫塑料板或硬纸板 中心有两个小孔 环形玻璃搅拌棒 试剂 0 50mol L盐酸 0 55mol LNaOH溶液 实验方案 1 实验步骤 1 设计装置如图 2 用一个量筒量取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 并将温度计上的酸用水冲洗干净 3 用另一个量筒量取50mL0 55mol LNaOH溶液 并用温度计测量NaOH溶液的温度 记入下表 4 把套有盖板的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 盖好盖板 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 测量混合溶液的最高温度 记入下表 5 重复步骤 2
13、4 三次 2 数据记录及处理数据记录表 在800mL的大烧杯中放入碎纸屑 把盛有50mL0 50mol L 1盐酸的200mL烧杯放到大烧杯中 两只烧杯间填满碎纸屑 用泡沫塑料板做成大烧杯盖 通过盖子插入一根玻璃搅拌棒 末端呈半圆环的玻璃棒 和一只温度计 测定溶液的温度 迅速往盐酸溶液中加入50mL0 55mol L 1烧碱溶液 盖好 搅拌溶液 观察温度的变化 当温度保持稳定时 记录 读数 取出装反应液的烧杯 倒出溶液 清洗干净 保持内外杯壁干燥 重复进行三次实验 用这一实验可以粗略测定中和热 1 烧杯间填满碎纸屑的作用是 2 要重复进行三次实验的目的是 3 烧杯如果不盖泡沫塑料板 所求得的中
14、和热数值将 填 偏大 偏小 或 无影响 4 实验中若改用60mL0 50mol L 1盐酸和50mL0 55mol L 1烧碱溶液进行上述反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 或 不相等 所求中和热 填 相等 或 不相等 理由是 5 三次平行操作测得数据中 起始时盐酸与烧碱溶液温度相同 而终止温度与起始温度之差 t2 t1 分别为 2 3 2 4 2 9 则最终代入计算式的温度差的平均值为 解析 解答本题 首先要明确实验的原理 量热器 的组成以及造成实验误差的原因 然后按实验步骤进行分析和判断 1 碎纸屑的作用为减少实验过程中的热量损失 2 重复实验的目的是减少实验误差 3 不盖泡沫塑料板会损失部分热量 故所测结果偏小 4 不相等相等因为60mL0 50mol L 1盐酸和50mL0 55mol L 1烧碱溶液反应能生成0 0275molH2O 而50mL0 50mol L 1盐酸与50mL0 55mol L 1烧碱溶液反应只能生成0 025molH2O 因此所放出的热量不同 但中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量 与酸 碱的用量无关 因此所求中和热相等 5 2 35
