1、第2课时 热化学方程式课堂互动讲练知能优化训练第2课时 热化学方程式课前自主学案探究整合应用课前自主学案 自主学习 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H2(g)12 O2(g)=H2O(l)H 285.8 kJ/mol，表示在 25，101 kPa,_ mol H2 与 _mol O2完全反应生成_ mol 液态水时_的热量是 285.8 kJ。1211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
2、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”，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
3、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1 Mol H2O2实验仪器及试剂 仪器：大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、_、_、量筒(50 mL)两个、碎泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)；药品：盐酸(0.50 mol/L)、氢氧化钠溶液(0.55 mol/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23三次。终止
4、4实验数据的处理HQnH2O，其中 Qcmt。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。自主体验 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
5、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25，1.01105 Pa，标准状况为0,1.01105 Pa。2对于热化学方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol，下列说法正确的是()A氢气与氧气反应吸收热量483.6 kJ B氢气燃烧反应的反应热为483.6 kJ C2个H2分子燃烧生成水蒸气放出483.6 kJ的热量 D2 mol H2与1 mol O2反应生成2 mol水蒸气放出483.6 k
6、J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(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，其他所用的仪器和试剂均正确的一组是()A0.50 mol/L盐酸，0.50 mol/L NaOH溶液，100 mL量筒1个 B0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，100 mL量筒2个 C0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，5
7、0 mL量筒1个 D0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，50 mL量筒2个 解析：选D。本实验中为了保证0.50 mol/L盐酸完全中和，选用0.55 mol/L NaOH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。若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJ/mol或kJmol1。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
8、H是在25、101 kPa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，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。例如：已知H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1则：H2O(l)=H2(g)12O2(g)H285.8 kJmol12H
9、2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1。5注意H的单位 关于H的单位“kJmol1”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、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是()ACH3OH(l)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJ/mol B2CH
10、3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1451.52 kJ/mol例1C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.76 kJ/mol D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1451.52 kJ/mol【思路点拨】由1 g甲醇燃烧放出的热量 1 mol甲醇燃烧放出的热量写出反应的热化学方程式【解析】甲醇燃烧是一个放热反应，H0，故 A、D 项错误；在 25、101 kPa 下，1 mol CH3OH 燃烧生成 CO2 和液态水时放出的热量为：22.68 kJ1 g32 g725.76 kJ，故 2 mol CH3OH 燃烧放
11、出热量为 1451.52 kJ，故 B 项正确。【答案】B【提示】1 mol CH3OH 燃烧生成 2 mol H2O(l)时放出热量为 725.76 kJ，若生成 2 mol H2O(g)，则 少 放 出 热 量 244.0 kJ 88.0 kJ。故CH3OH(l)32O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H637.76 kJ/mol。互动探究若已知H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ/mol,则 1 mol 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？变式训练 1 已知在 25，101 kPa 下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ 能量。
12、表示上述反应的热化学方程式正确的是()AC8H18(l)252 O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H48.4 kJmol1BC8H18(l)252 O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5517.6 kJmol1CC8H18(l)252 O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5517.6 kJmol1DC8H18(l)252 O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H48.4 kJmol1解析：选 B。辛烷燃烧是一个放热反应，H0，故 C 项错误；在 25，101 kPa 下，1 mol C8H18燃烧生成 CO2 和液态水时放出热量为：48.4 kJ1 g114 g5517.6
13、 kJ，故 B 项正确；A 项中水的状态标错，且 H 数值错误，D 项中 H 数值错误。对中和热的理解 1中和热是反应热的一种，其HH2H3 BH2H1H2 解析：选D。因为浓H2SO4稀释时放热，则1 L 0.5 mol/L NaOH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H0，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
14、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(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料或纸条、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：0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH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50 mL 0.50 mol/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50 mL 0.55 mol/L NaOH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
15、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)(4)三次。2数据记录及处理 数据记录表3计算反应热(1)以三次测量所得数据的平均值为计算依据。(2)为了计算方便，盐酸和 NaOH 溶液的密度近似为 1 g/cm3。忽略实验装置的比热容。(3)盐酸质量为 m1、NaOH 溶液质量为 m2，反应后溶液比热容 c4.18 J/(g)，则实验中反应放出的热量为(m1m2)c(t2t1)0.418(t2t1)kJ，生 成 1 mol H2O 时的反应 热为：H0.418t2t
16、10.025kJ/mol。在800 mL的大烧杯中放入碎纸屑，把盛有50 mL 0.50 molL1盐酸的200 mL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50 mL 0.55 molL1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，记录例读数，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
17、的中和热数值将_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(4)实验中若改用60 mL 0.50 molL1盐酸和50 mL 0.55 molL1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(t2t1)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
18、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)由中和热概念可知，中和热是以生成1 mol水为标准，而与过量部分的酸碱无关。(5)中所测温度2.9 显然是错误的，代入计算式的温度应是与的平均值。【答案】(1)保温、隔热，减少实验过程中热量的损失(2)减少实验过程中的误差(3)偏小(4)不相等 相等 因为60 mL 0.50 molL1盐酸和50 mL 0.55 molL1烧碱溶液反应能生成0.0275 mol H2O，而50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1烧碱溶液反应只能生成0.025 mol H2O，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1 mol H2O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