2019-2020学年高中化学 第一章 化学反应与能量 1 第2课时 热化学方程式 中和热的测定课件

第一章化学反应与能量第2课时热化学方程式中和热的测定第一章化学反应与能量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.了解中和热的测定原理、实验仪器、药品、实验过程与操作步骤。3.能正确分析反应热测定实验中误差产生的原因，并能采取适当的措施减少实验误差。热化学方程式1．概念：可以表述参加反应和的关系的化学方程式。2．特点(与以前熟悉的化学方程式比较)(1)指明了反应时的和，若在时进行的反应，可不注明。物质的量反应热温度压强25℃、101kPa(2)在化学方程式的右边注明了ΔH的“＋”“－”、数值和单位。(3)所有的反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的状态。常用分别表示固体、液体、气体和溶液。(4)化学计量数只表示，不表示分子或原子个数，所以可以为分数或整数。s、l、g、aq物质的量3．意义：热化学方程式不仅表示出了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的变化。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的热量能量1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(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)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2，则ΔH1＝ΔH2(3)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答案：(1)×热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量(2)×H2O的状态不同，反应热不同，ΔH1不等于ΔH2(3)×未注明温度和压强时，ΔH表示25℃、101kPa时的数据2．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，kJ·mol－1的含义是什么？若1molN2和3molH2在一定条件下发生反应，放出的热量等于92kJ吗？说明理由。答案：kJ·mol－1表示每摩尔反应完成后所放出的热量。不等于；该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92kJ。训练一热化学方程式的意义1.(2019·潍坊高二月考)2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1，这个热化学方程式表示()A．在25℃、101kPa时，2g碳燃烧生成一氧化碳时放出221.0kJ的热量B．在25℃、101kPa时，2mol碳燃烧生成一氧化碳时吸收221.0kJ的热量C．在25℃、101kPa时，2mol固态碳在氧气中燃烧生成2mol一氧化碳气体时放出221.0kJ的热量D．在25℃、101kPa时，12g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出221.0kJ的热量解析：选C。2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1表示2mol固态碳在氧气中燃烧生成2mol一氧化碳气体放热221.0kJ。2．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1表示()A．在25℃、101kPa时，碳和水反应吸收131.3kJ能量B．在25℃、101kPa时，1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气，并吸收131.3kJ热量C．在25℃、101kPa时，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．在25℃、101kPa时，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只表示对应物质的物质的量，D项错误。训练二热化学方程式的书写3．已知在25℃、101kPa时，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：___________________________________。答案：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.5kJ/mol4．在25℃、101kPa时，0.5molCH4(g)与0.5mol水蒸气完全反应，生成CO(g)和H2(g)时吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是_______________________________________________________________________________________________。答案：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋2akJ/mol热化学方程式书写的“四注意”(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热化学方程式中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。训练三热化学方程式的判断5．(2019·济南高二月考)下列热化学方程式正确的是()A．C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2OΔH＝－1367.0kJ/molB．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ/molC．S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－269.8kJ/molD．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，ΔH0；D项中ΔH的单位是kJ/mol而不是kJ。6．在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是()A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.76kJ/molB．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ/molC．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ/molD．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1451.52kJ/mol解析：选B。甲醇燃烧是一个放热反应，ΔH＜0，故A、D项错误；在25℃、101kPa下，1molCH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为22.68kJ1g×32g/mol＝725.76kJ/mol，故2molCH3OH燃烧放出的热量为1451.52kJ，故B项正确。中和热的测定1．中和热(1)概念：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成时的反应热。(2)热化学方程式：。1molH2O(l)H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－12．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)、、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。温度计4．实验步骤及注意事项(1)实验步骤(2)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中和反应的终止温度是反应混合液的最高温度。5．数据处理ΔH＝－（m1＋m2）·c·（t2－t1）×10－3n（H2O）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；t1、t2分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)1mol强酸与强碱反应放出的热量一定是57.3kJ(2)在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量一定是57.3kJ(3)中和热与强酸、强碱的用量没有关系答案：(1)×1mol稀硫酸和Ba(OH)2反应放出的热量多于57.3kJ(2)×弱酸、弱碱电离要吸热，当生成1molH2O(l)时放出的热量小于57.3kJ(3)√2．在中和热的测定中，为什么不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？答案：因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。训练一中和热的概念1．下列说法正确的是()A．中和热一定是强酸与强碱反应放出的热量B．1mol酸与1mol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1molH2O(l)时的反应热叫作中和热D．表示中和热的热化学方程式为H＋＋OH－===H2OΔH＝－57.3kJ·mol－1解析：选C。中和热是指稀酸、稀碱反应生成1mol液态H2O时放出的热量。2．(2019·沈阳高二检测)含有11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4溶液反应，放出11.46kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式为()A．KOH(aq)＋12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－11.46kJ/molB．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－11.46kJ/molC．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ/molD．KOH(aq)＋12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol解析：选D。中和热是以生成1molH2O(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，应以生成1molH2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故D正确。训练二中和热的测定3．在进行中和热的测定实验中，下列操作错误的是()A．反应前酸、碱溶液的温度要相同B．测量溶液的温度计要一直插在溶液中C．为了使反应均匀进行，可以向酸(或碱)中分次加入碱(或酸)D．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量解析：选C。分次加入酸或碱时，容易造成热量损失，使测定结果不准确。4．下列说法中正确的是()A．中和热的测定实验中需要用到的主要玻璃仪器有两个大小相同的烧杯、两个大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒B．可以用保温杯代替烧杯做有关中和热测定的实验C．在测定中和热的实验中，只需要测定并记录3次温度D．在测定中和热的实验中，若所使用的NaOH的物质的量稍大于HCl，则会导致所测得的中和热数值偏高解析：选B。为了防止散热，在中和热测定的实验中应选用一大一小两个烧杯，小烧杯和大烧杯之间应用碎泡沫塑料隔开，A项错误。从防止散热的效果看，保温杯完全可以代替烧杯，而且防止散热效果更好，B项正确。在测定中和热的实验中，需测定稀盐酸、稀NaOH溶液的温度以及反应后混合液的最高温度，即一次实验需要测定并记录3次温度，但对于定量实验，需进行重复实验，C项错误。在中和热测定的过程中为了提高实验的准确度，在实验中通常使一种物质稍过量，D项错误。学习小结1.热化学方程式书写“三步骤”(1)写出配平的化学方程式。(2)注明物质的聚集状态。(3)注明反应热的正负号、数值和单位。2.可逆反应中“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值，且正、逆反应的ΔH数值相等，符号相反。3.一个数值