第2課時熱化學方程式1了解熱化學方程式的含義并能正確書寫熱化學方程式。2正確認識中和熱的概念。3通過中和熱的測定，初步學會測定化學反應反應熱的實驗方法，會分析測定反應熱時誤差產生的原因，并能采取適當措施減小實驗誤差。 細讀教材記主干1熱化學方程式的特點(1)指明了反應的溫度和壓強，若在25 、101 kpa時進行的反應，可不注明。(2)注明了各物質的狀態：s(固體)、l(液體)或 g(氣體)。(3)在方程式的右邊注明了h的數值、正負號及單位。(4)化學計量數只表示物質的量，不表示分子個數，因此可以出現非整數的化學計量數。2概念表示參加反應物質的量與反應熱的關系的化學方程式。3意義熱化學方程式不僅表示了物質變化，還表明能量變化。例如：h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kj/mol，表示在25 、101 kpa時，1_mol h2與0.5_mol o2完全反應生成1 mol h2o(l)時放出的熱量是 285.8 kj。新知探究1反應h2o2=h2o 和反應h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kj/mol。哪個書寫正確？提示：正確，一般的化學方程式的化學計量數不能出現分數，熱化學方程式的化學計量數可以出現分數。2書寫熱化學方程式時，為什么必須注明各反應物和生成物的聚集狀態？提示：因為反應物、生成物的狀態不同時，反應的熱效應不同。名師點撥1書寫熱化學方程式的步驟(1)書寫配平的化學方程式。(2)注明物質的聚集狀態。(3)計算h的數值。(4)寫出h的數值、符號及單位。2注意事項(1)注明測h的條件反應熱h與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數h是在25 、101 kpa下測定的，此時可不注明溫度和壓強。(2)注明h的數值、單位及正、負號放熱反應h為“”；若為吸熱反應，h為“”。h的單位一般為kj/mol。(3)注明物質的聚集狀態反應物和產物的聚集狀態不同，其能量不同，反應熱數值以及符號都可能不同。因此，必須注明物質的聚集狀態，s、l、g分別表示固態、液態和氣態，水溶液用aq表示。(4)注意化學計量數熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子或原子數，因此化學計量數可以是整數，也可以是分數。(5)注意熱化學方程式是表示反應已完成的數量，h與反應完成物質的量有關，與可逆反應的投料物質的量無關，如果化學計量數加倍，則h也要加倍。當反應逆向進行，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。對點演練1寫出下列反應的熱化學方程式。(1)n2(g)與h2(g)反應生成17 g nh3(g)，放出46.1 kj熱量。_(2)1 mol c2h5oh(l)完全燃燒生成co2(g)和h2o(l)，放出1 366.8 kj熱量。_(3)標準狀況下，44.8 l c2h2(g)在o2(g)中完全燃燒生成co2(g)和h2o(l)，放出2 598.8 kj熱量。_(4)24 g c(s)與足量h2o(g)反應生成co(g)和h2(g)，吸收262.6 kj熱量。_解析(1)1 mol n2(g)與3 mol h2(g)完全反應生成2 mol nh3(g)時放出的熱量為46.1 kj292.2 kj。(2)c2h5oh燃燒的化學方程式為c2h5oh3o2=2co23h2o，故c2h5oh(l)完全燃燒生成co2和h2o(l)的熱化學方程式為c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h1 366.8 kj/mol。(3)n(c2h2)2 mol，故反應的熱化學方程式為：2c2h2(g)5o2(g)=4co2(g)2h2o(l)h2 598.8 kj/mol。(4)1 mol c(s)與足量h2o(g)反應生成co(g)和h2(g)吸收的熱量為 131.3 kj答案(1)n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92.2 kj/mol(2)c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h1 366.8 kj/mol(3)2c2h2(g)5o2(g)=4co2(g)2h2o(l)h2 598.8 kj/mol(4)c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.3 kj/mol新知探究1中和熱強酸與強堿在稀溶液中發生中和反應生成1 mol h2o時所釋放的熱量稱為中和熱。表示為 h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj/mol。2實驗原理通過一定量的酸堿溶液反應前后溫度的變化，計算反應放出的熱量，由此求得中和熱。3實驗裝置和用品(1)實驗裝置：(2)實驗用品：大燒杯(500 ml)、小燒杯(100 ml)、溫度計、量筒(50 ml)兩個、碎泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環形玻璃攪拌棒、0.50 mol/l鹽酸、0.55 mol/l naoh溶液。問題討論1在大、小燒杯之間填充滿碎泡沫塑料的目的是什么？提示：目的是達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量的損失。2中和反應反應熱測定實驗中為何使用0.55 mol/l naoh溶液、0.50 mol/l鹽酸反應，而不用0.5 mol/l naoh溶液？提示：堿過量的目的是保證鹽酸完全反應。4測量步驟 5數據處理h kj/mol其中(m1m2)表示溶液質量，c為比熱容，c4.18 j/(g)名師點撥中和反應反應熱的測定注意事項(1)酸、堿溶液應當用強酸、強堿的稀溶液，不能用濃酸或濃堿。一方面因為濃酸和濃堿混合時有因稀釋而產生的熱效應；另一方面稀溶液的密度才能近似為1 g/cm3。(2)測定中和熱時不能用弱酸或弱堿，因弱酸或弱堿在水溶液中不能完全電離。若改用弱酸或弱堿，它們電離時要吸收一部分熱量。(3)實驗中使堿液稍稍過量要為了保證鹽酸能夠完全被中和。(4)要提高中和熱測定的準確性，實驗操作時動作要快，隔熱和保溫效果要盡可能好，以盡量減少熱量的散失。(5)對于定量實驗，均存在實驗誤差，需要對誤差進行分析。本實驗由于儀器的保溫、隔熱效果和操作等方面的原因，產生的誤差導致的結果一般是h57.3 kj/mol(即因為有熱量散失，使實際測得的生成1 mol h2o所放出的熱量小于57.3 kj)。對點演練2.用50 ml 0.50 mol/l的鹽酸與50 ml 0.55 mol/l的氫氧化鈉溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應，測定反應過程中所放出的熱量并計算每生成1 mol液態水時放出的熱量。完成下列問題：(1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_。(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的生成1 mol液態水時放出熱量的數值_(填“偏大”、“偏小”或“無影響”，下同)。(3)用相同濃度和體積的氨水代替naoh溶液進行上述實驗，測得的生成1 mol液態水時放出熱量的數值會_。解析(1)碎泡沫塑料的作用是減少實驗過程中的熱量損失。(2)不蓋硬紙板會損失部分熱量，故所測得結果偏小。(3)由于弱酸弱堿的中和反應在放出熱量的同時，還有弱酸弱堿的電離吸熱，所以用氨水代替naoh溶液反應測得的數值偏小。答案(1)減少實驗中的熱量損失(2)偏小(3)偏小1下列說法正確的是()a書寫熱化學方程式時，只要在化學方程式的右端寫上熱量的符號和數值即可b凡是在加熱或點燃條件下進行的反應都是吸熱反應c表明反應所放出或吸收熱量的化學方程式叫做熱化學方程式d氫氣在氧氣中燃燒的熱化學方程式是：2h2 (g)o2(g)=2h2o(l)h483.6 kj解析：選ca項，熱化學方程式還應注明各物質的聚集狀態；b項，放熱反應有時在點燃或加熱時才能發生；d項，h單位錯誤。2下列說法錯誤的是()a熱化學方程式中，各物質的化學計量數不表示分子個數，只代表該物質的物質的量b熱化學方程式未注明溫度和壓強時，h表示標準狀況下的數據c同一化學反應，化學計量數不同，則h不同；化學計量數相同而狀態不同，h也不相同d化學反應過程中所吸收或放出的熱量與參加反應的物質的物質的量成正比解析：選b標準狀況是指0 、101 kpa，而熱化學方程式中如果沒有注明溫度和壓強，則指的是25 、101 kpa 。31 g氫氣在氧氣中燃燒生成液態水，放出142.9 kj的熱量，表示該反應的熱化學方程式是()ah2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kj/molbh2(g)o2(g)=h2o(g)h285.8 kj/molc2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h285.8 kjdh2o2=h2oh285.8 kj/mol解析：選a由1 g氫氣燃燒生成液態水放出142.9 kj的熱量，可知1 mol h2燃燒生成液態水放出285.8 kj的熱量，故該反應h285.8 kj/mol。4在進行中和熱的測定中，下列操作錯誤的是()a反應前酸、堿溶液的溫度要相同b測量溶液的溫度計要一直插在溶液中c為了使反應均勻進行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)d為了使反應更完全，可以使酸或堿適當過量解析：選c分次加入混合時，容易造成熱量損失，使測試結果不準確。50.3 mol的氣態高能燃料乙硼烷(b2h6)在氧氣中燃燒，生成固態的三氧化二硼和液態水，放出649.5 kj熱量，其熱化學方程式為_。又已知：h2o(l)=h2o(g)h44 kj/mol。則11.2 l(標準狀況下)乙硼烷完全燃燒生成氣態水時放出的熱量是_kj。解析：1 mol b2h6燃燒放出熱量 2 165 kj，0.5 mol b2h6燃燒生成液態水(1.5 mol)放出熱量為 2 165 kj，1.5 mol h2o(l)變為1.5 mol h2o(g)需吸收熱量為66 kj，所以0.5 mol b2h6燃燒生成氣態水時放出熱量為 2 165 kj1.544 kj1 016.5 kj。答案：b2h6(g)3o2(g)=b2o3(s)3h2o(l)h2 165 kj/mol1 016.5一、選擇題1熱化學方程式c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.3 kj/mol表示()a碳和水反應吸收131.3 kj能量b1 mol碳和1 mol水反應生成一氧化碳和氫氣并吸收131.3 kj熱量c1 mol固態碳和1 mol水蒸氣反應生成一氧化碳氣體和氫氣，并吸熱131.3 kjd1個固態碳原子和1分子水蒸氣反應吸收131.3 kj熱量解析：選c熱化學方程式將物質變化和能量變化同時表示出來，物質前面的系數只表示物質的量，而能量變化與物質的聚集狀態有關。2下列熱化學方程式書寫正確的是()a2so2o22so3h196.6 kj/molb4h2(g)2o2(g)=4h2o(l)h1 143.2 kj/molcc(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kjdc(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kj/mol解析：選ba中未注明各物質的聚集狀態，c、d中h的符號錯誤，放熱反應的h0，c中h的單位也錯。3含naoh 20.0 g的稀溶液與足量的稀鹽酸反應，放出28.7 kj的熱量，表示該反應的熱化學方程式是()anaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l) h28.7 kj/molbnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h28.7 kj/molcnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h57.4 kj/moldnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h57.4 kj/mol解析：選d20.0 g naoh反應放出28.7 kj的熱量，則1 mol naoh反應放出的熱量為57.4 kj，所以d項正確。4已知h2(g)cl2(g)=2hcl(g)h184.6 kj/mol，則 h2(g)cl2(g)=hcl(g)的h為()a184.6 kj/molb92.3 kj/molc369.2 kj/mol d92.3 kj/mol解析：選b熱化學方程式中各物質的化學計量數只表示該物質的物質的量，當化學計量數減半時，反應熱也減半。525 、101 kpa時，1 g氨完全分解為氮氣和氫氣，吸收2.72 kj 的熱量。則下列熱化學方程式正確的是()an2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92.4 kj/molbn2(g)3h2(g)=2nh3(g) h46.2 kj/molcnh3(g)=n2(g)h2(g) h46.2 kj/mold2nh3(g)=n2(g)3h2(g)h92.4 kj/mol解析：選c25 、101 kpa時，1 g nh3完全分解為氮氣和氫氣，吸收2.72 kj的熱量，則1 mol nh3完全分解為氮氣和氫氣，需吸收2.72 kj/g17 g46.2 kj的熱量。反之，氮氣和氫氣合成1 mol nh3時放出的熱量為46.2 kj。6根據熱化學方程式s(l)o2(g)=so2(g)h293.23 kj/mol，分析下列說法中正確的是()as(s)o2(g)=so2(g)，反應放出的熱量大于 293.23 kj/molbs(g)o2(g)=so2(g)，反應放出的熱量小于 293.23 kj/molc1 mol so2(g)的能量小于1 mol s(l)和1 mol o2(g)的能量之和d1 mol so2 (g)的能量大于1 mol s(l)和1 mol o2(g)的能量之和解析：選cs(s)=s(l)吸收能量，所以s(s)o2(g)=so2(g)，反應放出的熱量小于293.23 kj/mol，s(g)=s(l)釋放能量，所以s(g)o2(g)=so2(g)，反應放出的熱量大于293.23 kj/mol，該反應是放熱反應，所以生成物的能量小于反應物的能量。7測定稀鹽酸和氫氧化鈉稀溶液中和熱的實驗中沒有使用的儀器有：大、小燒杯；容量瓶；量筒；環形玻璃攪拌棒；試管；溫度計；蒸發皿；托盤天平中的()a bc d解析：選b本題主要考查中和熱測定實驗中儀器的使用問題，該實驗中用到大、小燒杯、溫度計、量筒、環形玻璃攪拌棒，沒有用到容量瓶、試管、蒸發皿和托盤天平，故b項正確。8已知298 k時，合成氨反應n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h92.2 kj/mol，將此溫度下的1 mol n2和3 mol h2 放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量為(忽略能量損失)()a一定大于92.2 kj b一定等于92.2 kjc一定小于92.2 kj d不能確定解析：選c無論化學反應是否可逆，熱化學方程式中的反應熱h均表示反應物完全轉化的能量變化，1 mol n2 和3 mol h2不可能完全轉化，故放出的熱量一定小于 92.2 kj。9沼氣是一種能源，它的主要成分是ch4,0.5 mol ch4完全燃燒生成co2和液態h2o時，放出445 kj熱量，則下列熱化學方程式中正確的是()a2ch4(g)4o2(g)=2co2(g)4h2o(l)h890 kj/molbch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h890 kj/molcch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h890 kj/mold.ch4(g)o2(g)=co2(g)h2o(l)h890 kj/mol解析：選c0.5 mol ch4完全燃燒生成co2和液態h2o時，放出445 kj熱量，即1 mol ch4完全燃燒生成co2和液態h2o時，放出890 kj熱量，根據熱化學方程式的有關規定，要注明參加反應的物質的聚集狀態，標出熱效應，故符合題意的是c項。10已知強酸與強堿的稀溶液發生中和反應的熱化學方程式為：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj/mol，又知電解質的電離是吸熱過程。向1 l 0.5 mol/l的naoh溶液中加入下列物質：稀醋酸；濃硫酸；稀硝酸，恰好完全反應，其焓變依次為h1、h2、h3。則它們的關系是()ah1h2h3 bh1h3h2ch1h3h2 dh1h3h2解析：選d因為醋酸是弱電解質，電離時吸熱，濃硫酸溶于水時放熱，故發生中和反應時放出的熱量q(濃硫酸)q(稀硝酸)q(稀醋酸)，又因放熱反應中，h為負值，即hq，故h2h3h1，因而選d。11將v1 ml 1.00 mol/l hcl溶液和v2 ml未知濃度的naoh溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如圖所示(實驗中始終保持v1v250 ml)。下列敘述正確的是() a做該實驗時環境溫度為22 b該實驗表明化學能可以轉化為熱能cnaoh溶液的濃度約為1.00 mol/ld該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應解析：選b從圖中曲線可以看出，溫度為22 時，v1為5 ml，則v2為45 ml，此時已經開始發生反應，所以22 一定不是做該實驗時環境的溫度，a錯；從曲線隨v1增多而升高，隨反應的進行，溶液溫度升高說明反應放熱，化學能轉化為熱能，b正確；當v130 ml時溫度最高，說明此時兩者恰好完全反應，則c(naoh)1.50 mol/l，c錯。該實驗不能證明有水生成的其他反應也是放熱的，d錯。12化學反應n23h2=2nh3的能量變化如圖所示。該反應的熱化學方程式是() an2(g)3h2(g)=2nh3(l)h2(abc) kj/molbn2(g)3h2(g)=2nh3(g)h2(ba) kj/molc.n2(g)h2(g)=nh3(l)h(bca) kj/mold.n2(g) h2(g)=nh3(g)h(ab) kj/mol解析：選a由圖可以看出， mol n2(g) molh2(g)的鍵能為a kj,1 mol nh3(g)的鍵能為b kj，所以n2(g)h2(g)=nh3(g)h(ab) kj/mol，而1 mol的nh3(g)轉化為1 mol的nh3(l)放出的熱量為c kj，所以有：n2(g)h2(g)=nh3(l)h(abc)kj/mol，即：n2(g)3h2(g)=2nh3(l)h2(abc)kj/mol。二、非選擇題13根據下列敘述寫出相應的熱化學方程式：(1)已知16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 kj的熱量，寫出表示硫的燃燒的熱化學方程式：_。(2)如圖是298 k、101 kpa時，n2與h2反應過程中能量變化的曲線圖。該反應的熱化學方程式為_。解析：(1)16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 kj的熱量，則1 mol固體硫完全燃燒放出296.8 kj的熱量，據此可寫出表示硫燃燒的熱化學方程式。(2)由題圖可以看出反應物和生成物的能量差為92 kj，該反應的熱化學方程式為n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92 kj/mol答案：(1)s(s)o2(g)=so2(g)h296.8 kj/mol(2)n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h92 kj/mol14已知h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj/mol，回答下列問題。(1)用含20 g naoh的稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出_kj的熱量。 (2)用含2 mol h2so4的稀溶液跟足量稀naoh反應，此反應的中和熱為_。(3)如果將(1)反應中的稀鹽酸換成稀醋酸，反應放出的熱量_(填“大于”、“小于”或“等于”)原來(1)放出的熱量。 解析：(1)0.5 mol naoh與足量稀鹽酸反應放出的熱量為0.5 mol57.3 kj/mol28.65 kj。(2)根據中和熱的定義可知，中和熱與強酸、強堿的物質的量的多少無關，中和熱為57.3 kj/mol。(3)因醋酸為弱酸，用naoh中和時，需不斷地電離出h，而電離過程要吸收熱量，故反應放出的熱量會減小。答案：(1)28.65(2)57.3 kj/mol(3)小于15(1)已知葡萄糖完全燃燒生成1 g液態水時放出的熱量為26.0 kj，則葡萄糖完全燃燒的熱化學方程式是_。(2)已知2.00 g c2h2氣體完全燃燒生成液態水和co2，放出99.6 kj的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_。(3)在火箭推進器中裝有強還原劑肼(n2h4)和強氧化劑h2o2，當它們混合時產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱，已知0.4 mol液態肼與足量h2o2反應生成氮氣和水蒸氣，放出256.65 kj的熱量。寫出熱化學方程式：_。已知h2o(g)=h2o(l)h44 kj/mol，則16 g 液態肼與足量液態過氧化氫反應生成氮氣和液態水時，放出的熱量是_kj。解析：(1)1 mol葡萄糖c6h12o6完全燃燒生成6 mol 液態水，放熱：6 mol 18 g/mol2 808 kj，因此熱化學方程式為 c6h12o6(s)6o2(g)=6co2(g)6h2o(l)h2 808 kj/mol。(2)1 mol c2h2燃燒生成液態水和co2放熱：26 g1 294.8 kj, 熱化學方程式為：c2h2(g)o2(g)=2co2(g)h2o(l)h1 294.8 kj/mol。(3)1 mol 液態肼與足量h2o2反應生成氮氣和水蒸氣，放熱：1 mol641.625 kj，熱化學方程式為：n2h4(l)2h2o2(l)=n2(g)4h2o(g)h641.625 kj/mol，16 g液態肼的物質的量為：0.5 mol，燃燒生成水蒸氣時放熱：0.5 mol320.8 kj，生成氣態水2 mol，變為液態水放熱：44 kj288 kj，因此共放出熱量：320.8 kj88 kj408.8 kj。答案：(1) c6h12o6(s)6o2(g)=6co2(g)6h2o(l)h2 808 kj/mol(2)c2h2(g)o2(g)=2co2(g)h2