人教版高中化学选修4导学案11化学反应与能量的变化 第2课时 热化学方程式 中和热的测定附答案.docx
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人教版高中化学选修4导学案11化学反应与能量的变化第2课时热化学方程式中和热的测定附答案
第2课时 热化学方程式 中和热的测定
1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
2.通过中和反应反应热的测定,初步学习测定化学反应反应热的实验方法。
3.能正确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误差。
4.能熟练判断热化学方程式的正误。
热化学方程式
1.概念:
能表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式。
2.意义:
热化学方程式不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
例如:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,表示:
在25℃、101kPa时,2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。
3.书写原则
(1)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子或原子个数,可以为分数或整数。
(2)必须注明各物质的状态[s(固体)、l(液体)或g(气体)]、ΔH的数值、正负号及单位。
(3)对于相同的反应,ΔH的数值必须与化学计量数相对应。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)热化学方程式中,化学计量数既可表示物质的量,也可表示分子个数。
( )
(2)S(s)+O2(g)===SO2(g)与S(g)+O2(g)===SO2(g)的反应热相同。
( )
(3)热化学方程式既表示了反应中的物质变化,也表示了反应中的能量变化。
( )
(4)热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据。
( )
(5)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。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)√ (4)× (5)√
2.热化学方程式H2O(l)===H2(g)+
O2(g) ΔH=+285.8kJ/mol的意义:
________________________________________________________________________。
答案:
在25℃、101kPa时,1mol液态水完全分解生成1mol氢气和
mol氧气时吸收的热量是285.8kJ
热化学方程式的书写
1.书写三步骤
2.书写的注意事项
(1)标明物质的聚集状态:
方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s),不用标“↑”或“↓”,水溶液用aq表示。
(2)注明必要的测定条件:
焓变与温度和压强等测定条件有关,所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度和压强(25℃、101kPa时可不注明)。
(3)注意ΔH的符号及单位
ΔH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,ΔH为“-”;若为吸热反应,ΔH为“+”。
ΔH的单位一般为kJ/mol(或kJ·mol-1)。
(4)注意化学计量数
①化学计量数只表示物质的量,因此可以为分数或整数。
②由于ΔH与反应物的物质的量有关,所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应。
③化学方程式中各物质的化学计量数加倍,则ΔH的数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但绝对值不变。
可逆反应的反应热
热化学方程式是表示反应已完成的量,而不管反应是否真正完成,如300℃时,氢气和碘蒸气反应的热化学方程式为H2(g)+I2(g)
2HI(g) ΔH=-9.48kJ·mol-1,它不代表在300℃时,将1molH2(g)和1molI2(g)反应就有9.48kJ的热量放出,而是代表有2molHI(g)生成时,才有9.48kJ的热量放出。
11.2L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出91.5kJ热量。
下列热化学方程式正确的是( )
A.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-91.5kJ/mol
B.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=+91.5kJ/mol
C.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=+183kJ/mol
D.2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g) ΔH=+183kJ/mol
[解析] H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g),标准状况下11.2LH2的物质的量是0.5mol,与1molH2相对应的放热量为91.5kJ×2=183kJ,则:
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol,
2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g) ΔH=+183kJ/mol。
[答案] D
依据例题数据,判断下列热化学方程式正确的是( )
A.2H2(g)+2Cl2(g)===4HCl(g) ΔH=-183kJ/mol
B.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183kJ
C.
H2(g)+
Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-91.5kJ/mol
D.
H2+
Cl2===HCl ΔH=-91.5kJ/mol
解析:
选C。
A项ΔH的数值不对,B项ΔH的单位不对,D项未标注物质的状态。
“五查”法判断热化学方程式的正误
(1)一查化学方程式是否书写正确。
(2)二查是否标明聚集状态:
固(s)、液(l)、气(g)、溶液(aq)。
(3)三查ΔH的“+”“-”号是否与吸热、放热一致。
ΔH数值前有“+”“-”号,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”。
(4)四查ΔH的单位是否正确,要统一用kJ/mol(或kJ·mol-1)。
(5)五查ΔH的绝对值是否与热化学方程式的化学计量数相对应。
热化学方程式的意义
1.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1表示( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气,并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸收131.3kJ热量
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.3kJ热量
解析:
选C。
ΔH的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数、状态相对应,A、B项错误,C项正确;热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量,D项错误。
2.已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH,下列有关ΔH的说法正确的是( )
A.与化学方程式的书写形式无关
B.与H—H键、O===O键、H—O键的键能有关
C.与是否使用催化剂有关
D.与物质的状态无关
解析:
选B。
化学计量数不同时,反应的焓变不同,A项错误;化学反应的焓变与键能的相对大小有关,与反应条件无关,B项正确,C项错误;同一物质的状态不同时,自身具有的能量也不同,从而导致反应的焓变不同,D项错误。
热化学方程式的判断及书写
3.(2017·济南外国语学校高二月考)下列热化学方程式正确的是( )
A.C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O ΔH=-1367.0kJ/mol
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3kJ/mol
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-269.8kJ/mol
D.2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=-116.2kJ
解析:
选C。
A项未标明各物质的聚集状态,B项NaOH和HCl的反应为放热反应,ΔH<0,D项中ΔH的单位是“kJ/mol”而不是“kJ”。
4.
(1)已知0.4mol液态肼(N2H4)和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量。
写出肼和H2O2反应的热化学方程式:
____________________________________。
(2)已知4.4gCO2气体与H2经催化生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95kJ的能量。
写出该反应的热化学方程式:
____________________________________。
解析:
(1)首先根据题意确定反应物和生成物,然后写出化学方程式:
N2H4+2H2O2===N2+4H2O。
0.4mol液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量,则1mol液态肼和足量H2O2反应时放出热量为2.5×256.64kJ=641.6kJ,由此可写出上述反应的热化学方程式。
(2)4.4gCO2气体完全反应生成CH3OH和水蒸气放出热量4.95kJ,则1molCO2完全反应生成CH3OH和水蒸气放热49.5kJ,热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5kJ/mol。
答案:
(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6kJ/mol
(2)CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5kJ/mol
中和热的测定
1.中和热
在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)所释放的热量称为中和热。
2.实验原理
通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此求得中和热。
3.实验装置和用品
(1)实验装置
(2)实验用品:
大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)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)、环形玻璃搅拌棒、0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。
4.测量步骤
5.数据处理
ΔH=-
kJ·mol-1
其中(m1+m2)表示溶液质量(单位:
g),c为比热容,c=4.18J·(g·℃)-1。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)酸与碱反应过程中放出的热量是中和热。
( )
(2)测定中和热时,只要选择强酸、强碱的稀溶液,即可确保实验成功。
( )
(3)测定中和热时,碱稍过量的原因是使酸完全反应。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)√
2.中和热测定实验过程中,必须用到的下列实验用品是_________。
①温度计 ②环形玻璃搅拌棒 ③漏斗
答案:
①②
1.测定中和热时,中和反应的对象为酸、碱的稀溶液。
这是因为浓酸和浓碱相互混合因稀释会放出热量。
2.强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol;中和热与参加反应的强酸、强碱的种类、用量无关。
3.弱酸或弱碱在溶液中不能完全电离,随着反应的进行,继续电离并吸收热量,所以它们反应生成1molH2O的反应热数值小于57.3kJ/mol。
例如:
同样的方法测定氨水与盐酸、NaOH溶液与醋酸的反应热,所测ΔH>-57.3kJ/mol。
4.若测定硫酸与Ba(OH)2溶液的反应热,则所测ΔH数值大于57.3kJ/mol,这主要是因为Ba2+和SO
生成难溶物BaSO4也会放出热量。
5.实验操作的注意事项
(1)为了保证酸、碱完全中和,常采用碱稍过量的方法。
(2)量热装置中需用碎泡沫塑料对其进行保温、隔热,以减少实验过程中热量的损失。
(3)读取中和反应的终止温度是反应混合液的最高温度。
50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行
中和反应。
通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,回
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- 人教版高中化学选修4导学案11化学反应与能量的变化 第2课时 热化学方程式 中和热的测定附答案 人教版 高中化学 选修 导学案 11 化学反应 能量 变化 课时 热化学 方程式 中和 测定 答案
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