第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化高二化學(xué)系列

第一節(jié)

化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第2課時(shí)熱化學(xué)方程式中和熱的測(cè)定

二、熱化學(xué)方程式1、定義：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式.200℃101kPa熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個(gè)部分，二者缺一不可。物質(zhì)變化能量變化H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-14.9kJ/mol（熱化學(xué)方程式的意義）表示:200℃,101kPa下,1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)碘完全反應(yīng)，生成2mol氣態(tài)HI時(shí)，放出14.9kJ的熱量。H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-14.9kJ/mol200℃101kPa2、書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)(2)熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。對(duì)于25℃101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可不注明。(1)化學(xué)方程式的右邊必須寫上△H，并用“空格”隔開，

△H：吸熱用“+”，放熱用：“-”，

單位是kJ/mol200℃101kPaH2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol12H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-14.9kJ/mol(3)反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱數(shù)值不同，因此熱化學(xué)方程式需注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

（s、l、g、aq）H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol12物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系：H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol12(4)若熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則△H的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則△H改變符號(hào)，但數(shù)值不變H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183kJ/mol2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)

△H=+183kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=-91.5kJ/mol1212(5)熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=-91.5kJ/mol1212(6)熱化學(xué)方程式還可以表示理論可進(jìn)行實(shí)際難進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，一般不寫反應(yīng)條件也不用標(biāo)“”和“”(7)若是可逆反應(yīng)，則△H是完全反應(yīng)測(cè)得的2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

△H=-197kJ/mol2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)

△H=+197kJ/mol①其反應(yīng)熱是指反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)變成生成物放出或吸收的熱量。②當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的數(shù)值相等，符號(hào)相反。(8)

△H的單位是kJ/mol，指的是每mol反應(yīng)的焓變（熱效應(yīng)）即每mol特定組合完全反應(yīng)的熱效應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=-91.5kJ/mol1212【例】

25℃101kPa下，1g辛烷燃燒生成CO2和H2O時(shí),放出48.4kJ的熱量，請(qǐng)寫出其熱化學(xué)方程式。3.應(yīng)用(1)書寫熱化學(xué)方程式步驟：①寫出反應(yīng)物、生成物及其聚集狀態(tài)②找ΔH2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+

18H2O(l)

△H=-11036kJ/molC8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+

9H2O(l)

△H=-5518kJ/mol1.寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（1）1molC(固態(tài))與適量H2O(氣態(tài))反應(yīng),生成CO(氣態(tài))和H2(氣態(tài)),吸收131.3kJ的熱量（2）0.5molCu(固態(tài))與適量O2(氣態(tài))反應(yīng),生成CuO(固態(tài)),放出78.5kJ的熱量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)△H=-314kJ/mol課堂練習(xí)

（3）50ml1mol/L的NaOH和50ml0.5mol/L的H2SO4完全反應(yīng)，放出熱量2.865kJ，請(qǐng)寫出熱化學(xué)方程式2NaOH(aq)+H2SO4(aq)

=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.6kJ/molNaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)

=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)

△H=-57.3kJ/mol

判斷下列熱化學(xué)方程式是否正確，并說明原因。1.C+H2O=CO+H2

ΔH=+131.3kJ/mol

2.3.

4.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=

+

393.5kJ/mol歸納：（四看）①物質(zhì)聚集狀態(tài)②ΔH的正負(fù)號(hào)和單位③ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)④化學(xué)方程式是否正確

2、熱化學(xué)方程式的正誤判斷H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ3.沼氣的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí)，放出445kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是（）A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH=+890kJ/molB、CH4

＋2O2

＝CO2

＋H2OΔH=–890kJ/molC、CH4

(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH=–

890kJ/molD、1/2CH4

(g)＋O2

(g)＝1/2CO2

(g)＋H2O(l)

ΔH=–890kJ/molC狀態(tài)ΔH=–445kJ/mol課堂練習(xí)

4：已知（1）H2(g)＋1/2O2

(g)

＝H2O(g)

ΔH1

=

akJ/mol（2）2H2(g)＋O2

(g)

＝2H2O(g)

ΔH2

=

bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2

(g)

＝H2O(l)

ΔH3

=

ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2

(g)

＝2H2O(l)

ΔH4

=

dkJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是

。A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0

C4、比較ΔH的大小（1）方程式計(jì)量數(shù)相同，反應(yīng)物或生成物的聚集狀態(tài)不同物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系：放熱反應(yīng)：生成固體放出的熱量___生成液體放出的熱量____生成氣體放出的熱量吸熱反應(yīng)：生成固體吸收的熱量___生成液體吸收的熱量___生成氣體吸收的熱量>><<例:比較Q1

Q2的大小、ΔH1

ΔH2的大小S(g)+O2(g)=SO2(g)

ΔH1=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)

ΔH2=-Q2kJ/molQ1>Q2ΔH1

<ΔH2比較ΔH的大小時(shí)，要連同“+”、“-”包含在內(nèi)，類似于數(shù)學(xué)上的正負(fù)數(shù)比較。如果只比較反應(yīng)放出熱量的多少，則只須比較數(shù)值大小，與“+”、“-”無關(guān)。(2)反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)相同，計(jì)量數(shù)不同若一反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)是另一反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)的n倍，則其反應(yīng)熱是另一反應(yīng)的反應(yīng)熱的n倍。(3)可逆反應(yīng)中的ΔH是指完全反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱。因此要考慮反應(yīng)進(jìn)行的程度，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，則反應(yīng)放出或吸熱的熱量越多。已知：①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ/mol④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol下列關(guān)系中正確的是（）A.a＜c＜0B.b＞d＞0

C.2a=b＜0D.c=2d<0C課堂練習(xí)

注意符號(hào)物質(zhì)聚集狀態(tài)化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)物和生成物的情況ΔH比較Q比較：直接比數(shù)值課堂小結(jié)化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的意義微粒個(gè)數(shù)或物質(zhì)的物質(zhì)的量。一定要整數(shù)物質(zhì)的物質(zhì)的量。可以是分?jǐn)?shù)是否要注明物質(zhì)的狀態(tài)“↑”

“↓”不用注明△H的正負(fù)號(hào)與單位

無必須注明是否要注明溫度與壓強(qiáng)

否是。250C，101KPa時(shí)可不注明

意義表明反應(yīng)中物質(zhì)的變化表明反應(yīng)中物質(zhì)與能量的變化課堂小結(jié)三、中和熱1、定義：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O時(shí)放出的熱量

(1)反應(yīng)條件：稀溶液

(3)生成物必須為1molH2O注意(4)中和熱不包括物質(zhì)溶解、電離等熱效應(yīng)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)，它們的中和熱是相同的。

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△H=―57.3kJ／mol1）1L1mol/LH2SO4和2L1mol/LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量為114.6kJ。H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-14.6kJ/mol下列四個(gè)方程式，反應(yīng)熱就是中和熱的是哪個(gè)？NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)

ΔH=-57.3kJ/mol

2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)

ΔH=-114.6kJ/mol

NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)

ΔH=-57.3kJ/molOH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol

已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，計(jì)算下列反應(yīng)中放出的熱量。（1）用20gNaOH配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量為

kJ。（2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng)，放出熱量為

kJ。（3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反應(yīng)，放出的熱量

（大于、小于、等于）57.3kJ。（4）100ml0.1mol/L的Ba(OH)2溶液與100ml0.1mol/L的H2SO4溶液反應(yīng)，放出的熱量是否為1.146kJ？為什么？28.6511.46小于2、中和熱的測(cè)定（1）實(shí)驗(yàn)原理

根據(jù)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)前后溶液溫度的變化，計(jì)算出生成1molH2O放出的熱量。熱量的計(jì)算公式：(m1+m2)·c·(t2-t1)（2）實(shí)驗(yàn)步驟①保溫裝置的裝備。②量取鹽酸倒入小燒杯并測(cè)量其溫度。③另取一量筒量取NaOH溶液并測(cè)其溫度。④將量筒中NaOH溶液倒入盛鹽酸的小燒杯中，用玻璃棒輕輕攪動(dòng)溶液，記錄混合溶液的最高溫度。⑤重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn)用品：

大燒杯(500mL)

小燒杯(100mL)

泡沫塑料或紙條塑料板或硬紙板（兩個(gè)孔）溫度計(jì)

環(huán)形玻璃攪拌棒量筒(50mL)兩個(gè)藥品：

0.50mol/L鹽酸

0.55mol/LNaOH溶液組裝量熱器————測(cè)量反應(yīng)前后的溫度和空氣絕緣，防止熱量損失——攪拌，使反應(yīng)液混合均勻——量取反應(yīng)液迅速反應(yīng)，減小誤差使一個(gè)反應(yīng)物過量完全反應(yīng)，減小誤差計(jì)算生成1molH2O時(shí)的反應(yīng)熱：△H=-0.418·(t2-t1)

kJ/mol0.0251.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)把好兩關(guān)：①隔熱關(guān):如量熱計(jì)保溫層內(nèi)隔熱填充材料要填滿；蓋板上的兩孔只需要正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒通過即可；倒入NaOH溶液要迅速，盡可能減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失。②準(zhǔn)確關(guān):如配制溶液的濃度要準(zhǔn)確；NaOH溶液要新制；量取溶液體積時(shí)讀數(shù)要準(zhǔn)確；對(duì)溫度計(jì)的讀數(shù)要讀到最高點(diǎn)；不斷攪動(dòng)，使熱量分散均勻。實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)2.中和熱的測(cè)量中堿稍過量的原因是保證酸能完全反應(yīng)，計(jì)算時(shí)應(yīng)以不足的酸作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。3.實(shí)驗(yàn)中使用的酸和堿不能是濃酸或濃堿，若用濃酸或濃堿，由于稀釋過程中放出熱量，會(huì)使測(cè)得的中和熱數(shù)值偏高。也不能是弱酸或弱堿