化学反应与能量热化学反应方程式中学教育高考中学教育中学课件.pdf

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1、课时 38 热化学反应方程式的书写【考试说明详解】【要求】了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。【解读】1通过测定中和热的实验，理解测定反应热的基本原理，初步学会测定反应热的实验方法。2认识热化学方程式的意义并能正确熟练书写热化学方程式，通过训练，纠正学生易错点。3知道盖斯定律，用盖斯定律进行有关焓变的简单计算，不宜拓展太深。【自学达标】一、能正确书写化学方程式:1.H 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“；”隔开。放热反应，H 为“”，吸热反应H 为“”，H 的单位一般为 。2.反应热H 的测定与条件有关。绝大多数H 是在

2、25、101KPa 下测定的。书写时可不注明温度和压强。3.热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几分子反应的热效应。因此式中的计量数可是整数，也可以是分数。一般出现分数时是以某反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的，不能随便都写分数。4.必须注明聚集状态，用 、分别表示固体、液体、气体、溶液。5.无论热化学方程式中化学计量数为多少，H 的单位总是 KJ mol-1，但H 的数值与反应式中的系数有关。6.检验主要是“四看”：“一看”：化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。“二看”：状态是否标明。“三看”：反应热 H的

3、符号是否正确。“四看”：反应热的数值与化学计量数是否对应。二、盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的 和 有关，而与具体反应进行的 无关。利用盖斯定律可以间接计算反应热。【课堂升华】比较下列反应或过程中的热量或反应热的相对大小。（1）已知：H2(g)+O2(g)=H2O(g)H1=a kJ/mol 2 H2(g)+O2(g)=2 H2O(g)H2 =b kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l)H3=c kJ/mol 2 H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H4=d kJ/mol 则 a、b、c、d 间的大小关系为 。（2）若向三份等体积 0.100 0 mol/L NaOH 溶液中分

4、别加入稀醋酸，浓 H2SO4，稀硝酸至恰好完全反应，则上述过程中的焓变 H1、H2、H3的大小关系为 。（3）已知 N2(g)+3 H2(g)2 NH3(g)H =-92.4 kJ/mol,则在一定条件下将1 mol N2和3 mol H2分别置于一恒压容器和一恒容容器中充分反应，最终放出的热量 Q1与 Q2、92.4 kJ三者间的大小关系为 。（4）已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将 1 mol 无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为 Q1 kJ，而胆矾分解的热化学方程式是 CuSO4 5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(1)H =+Q2 kJ/mol,则 Q1与 Q2的大小关系为

5、 。【典例分析】例 1（2010山东卷）10下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（）2121A生成物总能量一定低于反应物总能量 B放热反应的反应速率总是大于吸热反映的反应速率 C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D同温同压下，2H（g）+2Cl（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的H 不同 解析：生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故 A错；反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故 B 错；C 是盖斯定律的重要应用，正确；根据H=生成物的焓-反应物的焓可知，焓变与反应条件无关，故 D 错。答案：C 例 2（09 全国卷-11）已知：2

6、H2（g）+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6KJ mol-1 CH4（g）+2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H=-890KJ mol-1 现有 H2与 CH4的混合气体 112L（标准状况），使其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l),若实验测得反应放热 3695KJ，则原混合气体中 H2与 CH4的物质的量之比是（）A11 B13 C14 D23 解析：设 H2、CH4的物质的量分别为 x、ymol。则 x+y=5，571.6x/2+890y=3695,解得x=1.25mol;y=3.75mol，两者比为 1：3，故选 B 项。答案：B 例 3（2010广东理综卷）9在 298

7、K、100kPa 时，已知：2222()(g)2()H O gOHg 1H 22(g)(g)2l(g)ClHHC 2H 2222(g)2(g)4l(g)(g)ClH OHCO 3H 则3H与1H和2H间的关系正确的是（）A.3H=1H+22H B 3H=1H+2H C.3H=1H-2 2H D.3H=1H-2H 解析：第三个方程式可由第二个方程式乘以 2 与第一个方程式相加，有盖斯定律可知3122HHH 答案：A 例 4强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热可表示如下：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；H=-57.3KJ/mol 向 1L1mol/L 的 NaOHaq 中加入：稀醋酸

8、 浓硫酸 稀硝酸 恰好完全反应时的反应热为H1、H2、H3，它们的关系正确的是（）AH1H2H3 BH2H3H1 CH1=H2=H3 DH1H3H2 解析：等物质的量的 NaOH 与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓 H2SO4溶于水时放热，其放出的总热量增多，醋酸是弱酸，随反应进行。醋酸继续电离，电离要吸热，故中和时放热较少。此题问的是反应热的关系，反应放热越多其H 值越小，因此 D项正确。【达标自测】1.下列变化过程，属于放热过程的是()进行有关反应热的简单计算解读通过测定中和热的实验理解测定反应热

9、的基本原理初步学会测定反应热的实验方法认识热化学方程式的意义并能正确熟练书写热化学方程式通过训练纠正学生易错点知道盖斯定律用盖斯定律进行有关的右边并用隔开放热反应为吸热反应为的单位一般为反应热的测定与条件有关绝大多数是在下测定的书写时可不注明温度和压强热化学方程式中的热量数据是与各化学计量数为物质的量时相对应的不是几分子反应的热效应因此式中须注明聚集状态用分别表示固体液体气体溶液无论热化学方程式中化学计量数为多少的单位总是但的数值与反应式中的系数有关检验主要是四看一看化学原理是否正确如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概 液态水变成水蒸气 酸碱中和反应 浓 H2SO4稀释 固

10、体氢氧化钠溶于水 H2在l2中燃烧 弱酸电离 NH4Cl 晶体与 Ba(OH)28H2O混合搅拌 A.B.C.D.2.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。已知：S（s,单斜）+O2（g）=SO2(g)H1=-297.16 kJ/mol S(s,正交)+O2（g）=SO2(g)H2=-296.83 kJ/mol下列说法正确的是（）A.S（s,单斜）=S（s,正交）H3=+0.33 kJ/mol B.正交硫比单斜硫稳定 C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高 D.式表示断裂 1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol SO2中的共价键所放出的能量多 297.16 kJ 3(2

11、004 年全国理综湖南卷)已知(1)H2(g)+21O2(g)=H2O(g)；H1=aKJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；H2=bKJ/mol(3)H2(g)+21O2(g)=H2O(l)；H3=cKJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H4=dKJ/mol 下列关系式中正确的是()Aacd0 C2a=b0 4(2005 全国理综 13)已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量 b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A.2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)；H2b kJ/mol B.

12、C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)；H2b kJ/mol C.2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)；H4b kJ/mol D.2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)；Hb kJ/mol 5氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；H=285.8 kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；H=283.0 kJ/mol C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9 H2O(l)；H=5518 kJ/mol CH4(g)+2

13、 O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)；H=890.3 kJ/mol 相同质量的 H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是()AH2(g)BCO(g)CC8H18(l)DCH4(g)6用 50 mL 0.50 mol/L 的盐酸与 50 mL 0.55 mol/L 的氢氧化钠溶液在如上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。回答下列问题：（1）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 ；（2）环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？（填“能”或“不能”），其原因是 ；（3）实验时氢氧化钠溶液的浓度要用 0.55 mol/L 的原因是 ；实验中若改用

14、60 mL 0.50 mol/L 的盐酸与 50 mL 0.55 mol/L 的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热 （填“相等”或“不相等”）；（4）已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成 1 mol H2O 时，放出 57.3 kJ 的热量，则上述反应的热化学方程式为：。进行有关反应热的简单计算解读通过测定中和热的实验理解测定反应热的基本原理初步学会测定反应热的实验方法认识热化学方程式的意义并能正确熟练书写热化学方程式通过训练纠正学生易错点知道盖斯定律用盖斯定律进行有关的右边并用隔开放热反应为吸热反应为的单位一般

15、为反应热的测定与条件有关绝大多数是在下测定的书写时可不注明温度和压强热化学方程式中的热量数据是与各化学计量数为物质的量时相对应的不是几分子反应的热效应因此式中须注明聚集状态用分别表示固体液体气体溶液无论热化学方程式中化学计量数为多少的单位总是但的数值与反应式中的系数有关检验主要是四看一看化学原理是否正确如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概【综合提高】7.已知：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3 kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量：（1）用 20 g NaOH 配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出 kJ的热量。（2）用 0.1 mol Ba(O

16、H)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出 kJ的热量。（3）用 1 mol 醋酸稀溶液和足量 NaOH 稀溶液反应，放出的热量 （填“大于”、“小于”或“等于”）57.3 kJ，理由是 。（4）1 L 0.1 mol/L NaOH溶液分别与醋酸溶液、浓硫酸、稀硝酸恰好反应时，放出的热量分别为 Q1、Q2、Q3（单位：kJ）。则它们由大至小的顺序为 。8目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，使用天然气作为居用燃料对环境更为有利。管道煤气的主要成分是 CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是 CH4。它们的燃烧反应如下：根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体

17、积较大的是_。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是_进风口（填增大或减小），如不作改进可能产生的不良结果是_。管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是_。9在 101kPa 时，H2在 1.00molO2中完全燃烧生成 2.00mol 液态 H2O。（1）放出 571.6kJ 的热量，H2的燃烧热为_，表示 H2燃烧热的热化学方程式为_。（2）1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与 2.00L 1.00mol/L NaOH 溶液完全反应，放出 11

18、4.6kJ的热量，该反应的中和热为_，表示其中和热的热化学方程式为_。10CO、CH4均为常见的可燃性气体。(1)等体积的 CO和 CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是 。(2)已知在 101 kPa 时，CO 的燃烧热为 283 kJ/mol。相同条件下，若 2 molCH4完全燃烧生成液态 水，所放出的热量为 1 mol CO 完全燃烧放出热量的 6.30 倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是：。(3)120、101 kPa 下，a mL 由 CO、CH4组成的混合气体在 bmL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。若混合气体与 O2恰好完全反应，产生 b mL CO2，

19、则混合气体中 CH4的体积分数为 （保留 2 位小数）。若 燃 烧 后 气 体 体 积 缩 小 了 a/4 mL，则 a 与 b 关 系 的 数 学 表 示 式是 。进行有关反应热的简单计算解读通过测定中和热的实验理解测定反应热的基本原理初步学会测定反应热的实验方法认识热化学方程式的意义并能正确熟练书写热化学方程式通过训练纠正学生易错点知道盖斯定律用盖斯定律进行有关的右边并用隔开放热反应为吸热反应为的单位一般为反应热的测定与条件有关绝大多数是在下测定的书写时可不注明温度和压强热化学方程式中的热量数据是与各化学计量数为物质的量时相对应的不是几分子反应的热效应因此式中须注明聚集状态用分别表示固体液体气体溶液无论热化学方程式中化学计量数为多少的单位总是但的数值与反应式中的系数有关检验主要是四看一看化学原理是否正确如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概