1、第2课时中和反应的反应热及其测定学习目标定位1.正确认识中和热的概念。2.通过中和热的测定，初步学会测定化学反应反应热的实验方法，会分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小实验误差。1已知1 mol C和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO和1 mol H2，需吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热H131.5_kJmol1。该反应的热化学方程式是C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1。2已知热化学方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1，则(1)该反应是放热(填“放热”或“吸热”)反应，判断的
2、依据是H为负值。(2)当反应的热量变化为2 136 kJ时，参加反应的N2H4质量是128_g。3中和反应的概念是酸和碱反应生成盐和水的反应，实质是酸电离产生的H与碱电离产生的OH结合成H2O。强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的离子方程式为HOH=H2O。4浓H2SO4溶于水是放热(填“放热”或“吸热”)过程；醋酸溶于水会电离成阴阳离子，该过程是吸热(填“放热”或“吸热”)过程。探究点一中和反应的反应热(中和热)1写出下列反应的化学方程式(1)将0.02 molL1盐酸与0.02 molL1氢氧化钠溶液等体积混合：HClNaOH=NaClH2O。(2)将0.01 molL1硫酸与0.02 mol
3、L1氢氧化钠溶液等体积混合：H2SO42NaOH=Na2SO42H2O。2上述两反应，若从物质类别的变化分析，其反应类型是中和反应；若从能量的变化分析，其反应类型是放热反应。3上述两反应的离子方程式是HOH=H2O，两反应过程中的热量变化相同(填“相同”或“不同”)，判断的依据是参加两反应的H、OH的数目都相同。归纳总结(1)中和热的概念是酸和碱在稀溶液中发生中和反应生成1_mol_H2O(l)时的反应热。(2)浓的强酸和强碱在发生中和反应的同时还要发生溶解，溶解要放出热量；若是浓的弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要发生电离，电离要吸收热量，故放出的热量均不完全是中和热。(3)强酸和强碱在稀溶
4、液中发生中和反应时，1 mol H和1 mol OH反应生成1 mol H2O(l)，放出57.3 kJ的热量，表示为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。活学活用1下列说法正确的是()A中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热C在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热D测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液答案C解析本题考查的是中和热的概念，关键是记清楚有关中和热的问题。中和热是指稀酸、稀碱中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量，故C正确；H2SO4和Ba(OH)
5、2反应时，除生成水外，还有BaSO4沉淀生成，所以其反应热不是中和热，D错误。2已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 molL1的NaOH溶液中加入下列物质：稀醋酸；浓硫酸；稀硝酸，恰好完全反应。则其焓变H1、H2、H3的关系是()AH1H2H3 BH1H3H2 DH1H3H2答案D解析因为稀醋酸是弱酸，难电离，电离时吸热，浓硫酸溶于水时放热，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)Q(稀硝酸)Q(稀醋酸)，又因放热反应中H为负值，即HQ，故H2H357.3 kJmol1BHNO3
6、(aq)NH3H2O(aq)=H2O(l)NH4NO3(aq)H57.3 kJmol1CCH3COOH(aq)KOH(aq)=H2O(l)CH3COOK(aq)H57.3 kJmol1答案D解析A项中H57.3 kJmol1，A错；B、C两项中，NH3H2O、CH3COOH为弱电解质，电离时需吸收热量，分别与强酸、强碱发生中和反应时，放出的热量小于57.3 kJ，故H57.3 kJmol1，B、C错。4已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7 kJmol1 B
7、43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1答案C解析由题意可知HCN(aq)OH(aq)=H2O(l)CN(aq)H12.1 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJmol1。对比两个热化学方程式可知，反应比反应放热少的原因是HCN是弱酸，电离过程吸热。1 mol HCN与NaOH反应比与1 mol HCl反应时少放出43.5 kJ的热量，故HCN在水溶液中电离的H等于43.5 kJmol1，所以选C。5已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，回答下列问题：(1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出
8、_kJ的热量。(2)用含2 mol H2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应，此反应的中和热H为_。(3)如果将(1)反应中的稀盐酸换成稀醋酸，反应放出的热量_(填“大于”、“小于”或“等于”)(1)中反应放出的热量。答案(1)28.65(2)57.3 kJmol1(3)小于解析(1)0.5 mol，所以0.5 mol NaOH与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5 mol57.3 kJmol128.65 kJ。(2)据中和热的定义可知，中和热与强酸、强碱的物质的量的多少无关，中和热H为57.3 kJmol1。(3)因醋酸为弱酸，用NaOH中和时，需不断地电离出H，而电离过程中要吸收热量，故反应放出
9、的热量会减小。基础过关一、中和反应反应热1已知HOH=H2O生成1 mol H2O放出热量57.3 kJ，下列反应中能放出57.3 kJ热量的是()A1 mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应B稀盐酸与氨水反应生成1 mol H2OC稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水D稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1 mol水答案C解析A放出热量应为2 mol57.3 kJmol1；B放出热量应略小于57.3 kJ，因弱酸、弱碱在水中电离要吸收一部分热量，故多数强酸与弱碱、弱酸与强碱的中和反应热数值小于57.3 kJ；酸与碱的浓度不能太大，否则中和热数值会偏大，故D错。2含有11.2 g K
10、OH的稀溶液与1 L 0.1 molL1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为()AKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H11.46 kJmol1B2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l)H11.46 kJmol1C2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJmol1DKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1答案D解析中和热是以生成1 mol H2O(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
11、，应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故答案为D。二、中和反应反应热的测定3实验室进行中和热的测定实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，所用的其他仪器和试剂均正确的一组是()A0.50 molL1 盐酸，0.50 molL1 NaOH溶液，100 mL 量筒1个B0.50 molL1 盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，100 mL 量筒2个C0.50 molL1 盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，50 mL 量筒1个D0.50 molL1 盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，50 mL 量筒2个答案D解析本实验中为了保
12、证0.50 molL1的盐酸完全被中和，采用0.55 molL1 NaOH溶液，使碱稍过量，故A项不符合；所需酸、碱量均为50 mL，故B项不符合；酸、碱分别用不同的量筒量取，故C项不符合。4用50 mL 0.50 molL1盐酸和50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1 ，终止温度为23.4 ，反应后溶液的比热容为4.18 Jg11，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1 gcm3，则中和反应生成1 mol水时放热()A55.2 kJ B391 kJ C336 kJ D1.38 kJ答案A解析代入H kJmol1计算即可。5将V1 mL 1.00 mo
13、lL1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22 B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.00 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应答案B解析从图中曲线可以看出，温度为22 时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生反应，所以22 一定不是室温，A错；曲线随V1增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高，说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V130 mL 时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)1.5
14、 molL1，C错；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错。三、反应热与物质能量的关系6已知25 、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.51 kJmol1C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H395.41 kJmol1据此判断，下列说法正确的是()A由石墨制备金刚石是吸热反应；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；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；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；石墨的能量比金刚石的高答案A解析有两种方法可判断。方法一：H反应物断键吸收的总能量生
15、成物成键放出的总能量；方法二：由得C(石墨， s)=C(金刚石，s)H1.9 kJmol1，该反应为吸热反应，石墨的能量比金刚石的能量低，故选A。7下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，则金刚石比石墨稳定C已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1，2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H2答案D解析A项中2 mol SO2和1 mol
16、 O2的总能量比2 mol SO3的能量高，但不能说SO2的能量高于SO3的能量；B项中石墨转化为金刚石，吸收能量，即金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B项错误；C项中酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C项错误；D项中，前者完全燃烧，后者未完全燃烧，故前者放出的能量多，但比较H时应带符号比较，数值越大，H越小，故H1H2。8在一定条件下，当生成8 g SO3气体时，共放出热量9.83 kJ。已知SO2在此条件下转化率为80%，据此，下列热化学方程式正确的是()ASO2(g)O2(g)=SO3(g)H98.3 kJmol1B2SO2(g)O2(
17、g)=2SO3(l)H196.6 kJmol1CSO2(g)O2(g)=SO3(g)H78.64 kJmol1D2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H157.28 kJmol1答案A解析生成8 g SO3气体放出9.83 kJ热量，则生成1 mol SO3气体时放出98.3 kJ热量，因此只有A正确。能力提升9某实验小组用0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液进行中和热的测定。.配制0.50 molL1 NaOH溶液(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体_g。(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器：_(填字母)。名称托
18、盘天平(带砝码)小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒仪器序号abcdef.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJmol1)：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白： 温度实验次数起始温度t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.231.2325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1 gc
19、m3，中和后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。则中和热H_(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJmol1有偏差，产生偏差的原因可能是_(填字母)。a实验装置保温、隔热效果差b量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度答案.(1)5.0(2)abe.(1)H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJmol1(2)4.053.5 kJmol1acd10下表中的数据是断裂1 mol物质中的化学键所消耗的能量：物质Cl2Br2I2H2HFHC
20、lHIHBr键能/kJmol1243193151436568431298366根据上述数据回答(1)(4)题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是()AH2 BCl2 CBr2 DI2(2)下列氢化物本身具有的能量最低的是()AHCl BHBr CHI DHF(3)X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是_。答案(1)A(2)D(3)放热(4)Cl2解析(1)断裂物质中的化学键消耗能量越多，说明原物质越稳定，本身能量越少，由表知H2应具有最低能量。(
21、2)物质越不活泼，与H2形成氢化物越不稳定，本身能量越高，故选D。(3)由表可知，反应物X2H2的能量都小于其氢化物2倍的能量，故均为放热反应。(4)由表可知，反应物Cl2和H2所具有的能量，与2倍HCl的能量相差最大，故放热最多。11写出下列反应的热化学方程式。(1)16 g CH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出890.3 kJ热量：_。(2)1 L 1 molL1 KOH溶液中和1 L 1 molL1 HNO3溶液，放出57.3 kJ热量：_。(3)若适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量：_。(4)已知拆开1 mol
22、HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为_。答案(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1(2)KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(3)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1(4)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1解析(1)16 g CH4的物质的量为1 mol，1 mol 甲烷反应放出热量890.3 kJ。(2)参加反应的KOH与HN
23、O3的物质的量均为1 mol，放出的热量为57.3 kJ。(3)M(NO2)46 gmol1,23 g NO2的物质的量为n0.5 mol，则生成2 mol NO2吸收热量为67.8 kJ。(4)由H反应物断键吸收的总能量生成物成键放出的总能量及N2(g)3H2(g)2NH3(g)得：H3436 kJmol1946 kJmol16391 kJmol192 kJmol1。12红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。根据上图回答下列问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_。(2)PC
24、l5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是_。(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3_，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4_H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。答案(1)Cl2(g)P(s)=PCl3(g)H306 kJmol1(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJmol1(3)399 kJmol1等于解析(1)生成物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图像可知，PCl3和反应物P和Cl2的能量差为306 kJ，因此该反应的热化学方程式为P(s)Cl2(g)=PCl3(g)H306 kJmol1。(2)根据图像可知PCl5和PC
25、l3、Cl2之间的能量差为93 kJ，因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJmol1。(3)H4H3306 kJmol193 kJmol1399 kJmol1。拓展探究130.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为_。已知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1。则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ。答案B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol11 016.5解析1 mol B2H6燃烧放出热量2 165 kJ，0.5 mol B2H6燃烧生成液态水(1.5 mol)放出热量为2 165 kJ，1.5 mol H2O(l)变为1.5 mol H2O(g)需吸收热量为66 kJ，所以0.5 mol B2H6燃烧生成气态水时放出热量为2 165 kJ1.544 kJ1 016.5 kJ。 第 16 页 共 16 页