第1章 第3节 化学反应中的能量变化

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1、,第三节 化学反应中的能量变化,复习目标展示 1.能够根据反应物、生成物能量的变化判断放热反应和吸热反应。 2掌握正确书写热化学方程式的方法并进行简单计算。 3能够判断热化学方程式的正误及反应热的大小比较。 4了解新能源的开发及综合应用。,知识点1 化学反应中的能量变化 问题1：怎样理解放热反应和吸热反应？ 1根据化学反应过程中能量的变化情况不同，把化学反应分为放热反 应和吸热反应，二者比较如下：,放出,吸收,大于,小于,大于,小于,DH0,【思维延伸】 （1）化学反应中能量变化主要表现为热量变化，同时还有光能、电能 等变化形式。 （2）化学反应开始是否需要加热与化学反应是否是放热反应或吸热反

2、 应没有直接关系。 【特别记忆】,识知点2 反应热及其分类 问题2：你是怎样理解反应热概念的？常见的有哪几种反应热？2反应热：反应热是指化学反应过程中 的热量。符号 ， 单位 。3燃烧热与中和热的比较,放出或吸收,H,kJmol-1,【思维延伸】 （1）影响反应热大小的因素有测定反应热的条件(温度、压强)，反应物、生成物的聚集状态，反应方程式中物质的计量系数。 （2）正确理解燃烧热：1 mol纯物质变为稳定的氧化物，如 “C2H6”CO2和H2O（l）；文字叙述时，用正值或“H”表示，如 CH4的燃烧热为890 kJ/mol或H890 kJ/mol。 （3）正确理解中和热：必须是自由的1 mo

3、l H和1 mol OH结合 为1 mol H2O，其值为57.3 kJ/mol或H57.3 kJ/mol。,知识点3 化学反应方程式 问题3：热化学反应方程式与一般反应方程式的区别是什么？ 4定义：能够表示化学反应 放出或吸收热量 多少的化学反应方程式称为热化学方程式。 5意义：它既表示了化学反应中物质的变化情况，也表示了化学反应中 的 能量 变化情况。 6书写热化学方程式的一般步骤（1）依据有关信息写出注明各物质的 聚集状态 的化学方程式，并配平。（2）根据化学方程式中各物质的化学计量数计算相应的反应热的 数值 ， 并以“H”形式写在方程式后面。（3）如果题目另有要求，如反应物燃烧热的热化

4、学方程式和有关中和热 的热化学方程式，可将热化学方程式的化学计量数变换成 分数,【思维延伸】 （1）H单位为kJmol1，其对象不是某种物质，而是针对一 个具体的化学反应方程式。 （2）热化学方程式中各物质的计量数只具有宏观意义。,考点1 热化学反应方程式的书写及正误判断 判断一个热化学方程式正误的方法 1各物质的化学式是否正确，方程式是否符合客观事实； 2各物质的聚集状态是否注明； 3方程式是否配平； 4反应热H是否与方程式中各物质的化学计量数相对应，其符 号和数值是否正确。,反应热的计算方法 1由反应物和生成物的总能量计算反应热H生成物的总能量反应物的总能量 2利用键能计算反应热通常人们把

5、拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键 能，键能常用E表示，单位是kJ/mol。方法：HE(反应物)E(生成物)，即反应热等于反应物的 键能总和跟生成物的键能总和之差。如：反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)；HE(HH)E(ClCl)2E(HCl)。,3用盖斯定律计算反应热化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有 关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各 分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。即：,【例1】 (2009四川，9)25，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生 中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛

6、烷的燃烧热为5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是( ) A2H(aq)SO (aq)Ba2(aq)2OH(aq) BaSO4(s)2H2O(l)；H57.3 kJ/molBKOH(aq) H2SO4(aq) K2SO4(aq)H2O(l)；H 57.3kJ/molCC8H18(l) O2(g) 8CO2(g)9H2O(g)；H5 518kJ/molD2C8H18(g)25O2(g) 16CO2(g)18H2O(l)；H5 518kJ/mol,解析：本题通过热化学方程式来考查中和热和燃烧热的概念，所以 解答时要紧扣中和热和燃烧热的含义、表示方法。选项A,2 mol H(aq)

7、和2 mol OH(aq)反应应放出57.3 kJ2114.6 kJ热量，同时Ba2与 SO 反应生成BaSO4沉淀也有热效应，A错误。选项B，符合中和热的定 义，B正确。选项C，生成的H2O不是稳定的液态，C错误。选项D，反应 热H25 518 kJ/mol，D错误。 答案：B,方法总结：书写热化学方程式防错诀窍 热化学方程式往往是接受容易，书写难。这种“难”主要体现在写不完整，且常有如下漏写之处： 漏写反应物或生成物的聚集状态，其根本点是没有认识到反应热与物质的聚集状态有关。 将H的正、负混淆，其关键是没有体会到“”“”分别表达吸收或放出热量后使反应本身的能量升高或降低了。 未注意到：化学

8、计量数不同，其反应热的数值也不相同。,变式练习 1(2010山东省实验中学期中考试)在298 K、1.01105 Pa条件 下，将22 g CO2通入750 mL 1 molL1NaOH溶液中充分反 应，测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通 入1 L 2 molL1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则 CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是 ( ),ACO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)； DH=(2y-x)kJmol-1BCO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)； DH=-(2x-y)kJmol-1CC

9、O2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)； DH=-(4x-y)kJmol-1D2CO2(g)+2NaOH(l) 2NaHCO3(l)； DH=-(8x-2y)kJmol-1,解析：0.5 mol CO2与0.75 mol NaOH反应生成0.25 mol Na2CO3 和0.25 mol NaHCO3，反应所放出的热量为x kJ，则生成1 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3放出4x kJ的热量。1 mol CO2通入含 2 mol NaOH的溶液中生成1 mol Na2CO3，放出y kJ的热量，则 1 mol CO2与含1 mol NaOH的溶液反应所放出的热量为 (

10、4xy)kJ。D项中NaOH和NaHCO3的状态标错。 答案：C,考点2 有关反热的定量实验 中和热的测定 1实验原理实验时，先测出盐酸和氢氧化钠溶液的起始温度，求其平均温度 t1，两溶液混合充分反应后，读取混合液温度t2。为了使计算 简便，可以近似地认为：(1)50 mL 0.5 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液的密度都 是1 g/cm3，则：盐酸质量m1=50 g，氢氧化钠溶液质量m2=50 g。近似认为混合溶液的比热容c=4.18 J/(g)，所以中和反应放出的热 量Q=(m1+m2) c (t2-t1) J=0.418(t2-t1)kJ。(2)又因50 mL

11、 0.5 mol/L盐酸中含有0.5 mol/L0.05 L=0.025 mol的H+ 所以跟0.025 mol的OH-发生中和反应，生成0.025 mol的水，放出热 量为Q，所以中和热=,=,kJ/mol。,2实验用品烧杯(500 mL、100 mL各1个)、温度计(100)、量筒(50 mL 2 个)、纸条、硬纸板或泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒；0.50 mol/L HCl(aq)、0.55 mol/L NaOH(aq)。 3实验步骤（1）安装仪器（2）量取两种反应液并记录起始温度（3）先后加入两种反应液用环形玻璃棒搅拌（4）记录最高温度（5）重复实验两次,要点深化 测定中和热实验的注意事

12、项 （1）酸碱溶液应当用稀溶液(0.10.5 mol/L)。 （2）要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水 银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。 （3）实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温， 才能使用。 （4）操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 （5）碱液可以稍过量，以确保盐酸被完全中和。,【例2】 (高考题改编)实验室用50 mL 0.5 molL1盐酸、50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液，利用如图所示装置进行测定中和热的实 验，得到表中的数据：,请回答下列问题： （1）实

13、验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是 ， 不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是 。 （2）数据处理，t2t13.4 。则该实验测得的中和热H 盐酸和NaOH溶液的密度按1 g/cm3计算， 反应后混 合溶液的比热容(c)按4.18 J/(g)计算。 （3）若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为 H1，则H1与H的关系为：H1_H（填“”或“”），理由是,上下抽动,铜传热快，热量损失多，导致测量结果不准确,56.8 kJmol1,因为NH3H2O是弱电解质，电离时本身会吸收一定的热量，,故生成等量的水时放出的热量较少,变式练习 2“中和热的测定”（1）准备反应装置如图所

14、示。（2）用一个量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸，倒入小烧杯中，并用温度 计测量盐酸的温度并记录。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。（3）用另一个量筒量取50 mL 0.50 molL1 NaOH溶液，并用温度计 测量NaOH溶液的温度并记录。（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溶液一次性倒入小烧杯中(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌 棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度。,（5）_。 （6）根据实验数据计算中和热。请回答下列问题： （1）补上第5步(填在横线上)。 （2）第2步如果不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，

15、则测得的H_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 （3）怎样才能确保读取混合溶液的最高温度？_,重复操作23次，记录结果,偏大,不断读取温度数据，并记录，直到出现下降，取最大值,（4）近似认为50 mL 0.50 molL1盐酸和50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液 的密度都是1 gmL1，中和后生成的溶液的比热容c4.18 Jg11，起始平均温度为t1，反应后最高温度为t2，则中和热（不用化简）：H_。 （5）_(填“能”或“不能”)直接用浓硫酸代替50 mL 0.50 molL1盐 酸。若配制1 000 mL 0.25 molL1的硫酸溶液，需要98%(密度1.84 gmL 1)的浓硫酸_mL。定容时俯视刻度，会使所配硫酸溶液的浓度 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 （6）_(填“能”或“不能”)用稀Ba(OH)2和稀硫酸代替盐酸和NaOH溶 液，理由_。,