反應(yīng)熱的測(cè)量和計(jì)算 能源的充分利用

第一單元

化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)專(zhuān)題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化回顧：1、反應(yīng)熱、焓變2、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)3、熱化學(xué)方程式１.在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是（）

A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2B

【練習(xí)】A２.已知在1×105Pa，298K條件下，2molH2燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是

()A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484kJ·mol－1

熱化學(xué)方程式正誤判斷：一看反應(yīng)原理是否正確；二看狀態(tài)是否標(biāo)明；三看反應(yīng)熱符號(hào)及單位是否正確；四看反應(yīng)熱數(shù)值是否與計(jì)量數(shù)和狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。３.已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.40kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是(

)A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-48.40kJ·mol-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ·mol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518kJ·mol-1D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-48.40kJ·mol-1B反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算獲得化學(xué)反應(yīng)熱的主要途徑:1、實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定2、間接計(jì)算獲得（1）根據(jù)公式△H=E舊鍵斷裂-E新鍵形成

計(jì)算（2）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算中和熱的測(cè)定：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=?中和熱：在稀溶液中,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和反應(yīng)生成

1molH2O時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。一、反應(yīng)熱的測(cè)量（課本P6實(shí)驗(yàn)）1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱

2、測(cè)量?jī)x器：量熱計(jì)3、藥品:50ml0.50mol∕L的HCl

和50ml0.50mol∕L的NaOH（保溫層、容器、環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)、蓋板）根據(jù)第6-7頁(yè)中的“活動(dòng)與探究”思考：1、量熱計(jì)直接測(cè)定的數(shù)據(jù)是焓變嗎？如果不是，直接測(cè)定的是什么？2、要獲得比較精確的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注意什么?3、如果用同樣的方法測(cè)定KOH與HCl、NaOH與HNO3反應(yīng)的反應(yīng)熱，請(qǐng)推測(cè)其反應(yīng)熱是否相同？4、該實(shí)驗(yàn)原理是什么？（體系的溫度變化）4、實(shí)驗(yàn)原理：HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)△H=-akJ·mol-11mol1mol-akJ0.025mol0.025mol-bkJ由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出b，然后便可得到a。=－

0.418△t0.025kJ/mol計(jì)算原理：ΔH=－

kJ/mol0.025cm△t×10－3【練習(xí)】50ml0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.50mol·L-1NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是

。（2）燒杯間填滿(mǎn)碎紙條的作用是

。（3）若大燒杯上不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值

（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）。（4）某實(shí)驗(yàn)小組做了3次實(shí)驗(yàn)，每次取溶液各50mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)：已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1g/mL，中和后混合液的比熱容c=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1,，則該反應(yīng)的中和熱△H=

。環(huán)形玻璃攪拌棒保溫偏小-55.176kJ·mol-1實(shí)驗(yàn)序號(hào)起始溫度終止溫度溫差鹽酸NaOH溶液平均值125.025.025.028.23.2224.924.924.928.33.4325.025.025.028.33.31、蓋斯定律：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相同的。蓋斯定律表明：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的焓變僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)?！鱄＝△H1+△H2如何測(cè)定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反應(yīng)熱？二、反應(yīng)熱的計(jì)算—蓋斯定律如何測(cè)定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反應(yīng)熱△H1？①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol

CO2CO(g)C(s)+1/2O2(g)ΔH1ΔH2ΔH3+1/2O2(g)根據(jù)蓋斯定律：

ΔH3

=

ΔH1

+ΔH2（1）若一個(gè)反應(yīng)的焓變△H=+akJ·mol

1，則其逆反應(yīng)的焓變△H=-akJ·mol

1（2）若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變亦可以由這幾個(gè)反應(yīng)的焓變相加減而得到。課本第8-9頁(yè)問(wèn)題解決2、蓋斯定律應(yīng)用2、已知①CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=－

1370kJ/mol試計(jì)算2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH？【課堂練習(xí)】

1、某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知：

N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol若在相同狀態(tài)下，寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式？2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

△H=-339.2kJ/mol能源的充分利用閱讀課本P9-10，回答下列問(wèn)題：1.常見(jiàn)的能源有哪些？我國(guó)使用的能源主要是什么？2.化石能源的特點(diǎn)是什么？3.通常我們使用能量的主要形式是什么？如何獲得？4.什么叫標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱？什么叫熱值？1、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱在101kPa時(shí)，lmol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱。衡量燃料燃燒放出熱量大小的物理量：2、熱值在101kPa時(shí)，lg物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱。氮元素→N2(g)

；氫元素→

H2O(l)

碳元素→

CO2(g)；硫元素→

SO2(g)思考：1.在許多場(chǎng)所將煤塊直接燃燒，這種燃燒方式存在什么缺陷？（1）煤與空氣的接觸面積不夠，煤的燃燒效率偏低（2）直接燃煤會(huì)使其中的S轉(zhuǎn)化為SO2，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，造成大氣污染。2.有哪些可以提高煤的燃燒效率的方法嗎？（1）將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積（2）通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料（如甲醇）（3）通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料（如水煤氣）3.新能源應(yīng)該具備哪些特點(diǎn)，目前正在研究和開(kāi)發(fā)的新能源有哪些？課本P11閱讀第10頁(yè)的“交流與討論”，提出你的觀點(diǎn)。雖然將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒與直接燃燒煤所獲得的能量是一樣的，而且將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣會(huì)增加消耗。但將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣至少有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是將固體煤轉(zhuǎn)化為氣體，極大地提高了燃燒效率；二是通過(guò)轉(zhuǎn)化除去了硫，避免了SO2氣體的產(chǎn)生。1、天然氣和液化石油氣（主要成分為C3~C5的烷烴）燃燒的化學(xué)方程式分別為：CH4+2O2

CO2+2H2O，C3H8+5O2

CO2+4H2O

現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改用液化石油氣，應(yīng)采取的正確措施是（）

A.增大空氣進(jìn)入量或減小石油氣進(jìn)入量

B.增大空氣進(jìn)入量或增大石油氣進(jìn)入量

C.減小空氣進(jìn)入量或減小石油氣進(jìn)入量

D.減小空氣進(jìn)入量或增大石油氣進(jìn)入量點(diǎn)燃點(diǎn)燃2、下列各組物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱相等的是：（）

A.碳和一氧化碳B.1mol石墨和2mol石墨

C.1mol乙炔和2mol碳D.淀粉和纖維素ABH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；=-285.8

kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H