2018年人教版高二化学选修4 创新设计Word版文稿.doc

第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热1反应热“三要素”：(1)符号：H。(2)单位：“kJ/mol”(3)正、负号：H0为吸热反应。2反应热计算“两公式”：(1)H反应物断键吸收的能量总和生成物成键放出的能量总和。(2)H生成物的总能量反应物的总能量。1什么是放热反应？什么是吸热反应？化学反应是放热反应还是吸热反应与反应物总能量和生成物总能量之间有什么关系？提示：放出热量的化学反应叫放热反应；吸收热量的化学反应叫吸热反应。化学反应是吸热还是放热反应，决定于反应物总能量(E1)与生成物总能量(E2)的相对大小。若E1E2，反应放热；若E1E2，反应吸热。2断开化学键和形成化学键是吸收能量还是放出能量？化学键与化学反应中能量变化的关系是什么？提示：断开化学键需要吸收能量；形成化学键放出能量。反应是吸热还是放热取决于断裂化学键吸收的能量与形成化学键释放能量的相对大小。若断裂化学键吸收能量大于形成化学键释放的能量，则该反应为吸热反应；若断裂化学键吸收能量小于形成化学键释放的能量，则该反应为放热反应。焓变反应热新知探究探究1化学反应的本质是什么？断裂化学键、形成化学键与物质能量之间有什么关系？提示：化学反应的本质是化学键旧键的断裂和新键的形成。其中断裂化学键吸收能量；形成化学键放出能量。探究2什么是焓？什么是焓变？焓变与吸热、放热反应的关系是什么？提示：焓(H)是与内能有关的物理量。等压条件下的热效应等于焓变，焓变(H)是生成物与反应物的焓值差。单位是kJmol1。H为“”，即H0时，为吸热反应。探究31 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量，你能确定该反应的焓变(H)是多少吗？提示：H285.8 kJmol1必记结论1化学反应的本质2焓变与反应热的关系项目内容定义在恒压条件下，化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量来表示，叫做反应热。又称焓变。符号H单位kJ/mol或kJmol1意义H0表示该反应为吸热反应注意事项任何化学反应都有反应热，即焓变H0H的大小与反应条件无关成功体验1判断下列说法的正误(正确的用“”，错误的用“”)(1)任何化学反应均伴随能量的变化()(2)焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化()(3)H0的反应为放热反应()(4)伴有能量变化的物质变化都是化学变化()答案：(1)(2)(3)(4)2对于放热反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)，下列说法正确的是()A生成物H2O所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有的总焓B反应物H2和O2所具有的总焓高于生成物H2O所具有的总焓C反应物H2和O2所具有的总焓等于生成物H2O所具有的总焓D反应物H2和O2比生成物H2O稳定解析：选B反应物总焓高于生成物总焓的反应是放热反应，反应物总焓低于生成物总焓的反应是吸热反应。焓值越低，物质越稳定。化学反应中的能量变化新知探究探究1以H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例，填写下表中的空白。化学键反应中能量变化1 mol AB化学键反应中能量变化HH吸收436 kJ共吸收679 kJClCl吸收243 kJHCl放出431 kJ共放出862 kJ结论H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热H183_kJ/mol探究2常温下就能进行的反应一定是放热反应吗？需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？提示：常温下就能进行的反应不一定是吸热反应，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应。有些放热反应需加热才能进行。如碳的燃烧。探究3有下列变化：盐酸和氢氧化钠溶液的反应；甲烷在空气中燃烧；氢气(H2)和氟气(F2)反应，焓变小于0；CO2和C共热反应生成CO，该反应H0；液态水变成水蒸气；常温下，Ba(OH)28H2O能与NH4Cl反应，该反应的H0。(1)上述变化中，属于放出热量的化学反应有哪些？(2)吸热或放热反应也可以用能量图来表示(如图)，该图可以表示上述变化中的哪些化学反应？提示：(1)、(2)、必记结论1化学反应过程中能量变化的图示(以放热反应为例)其中HE1E22吸热反应与放热反应的比较类型比较放热反应吸热反应定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量表示方法H0判断依据(1)根据H的“”和“”判断：H为“”为吸热反应，H为“”为放热反应。(2)总能量差判断：若E(反应物)E(生成物)，为放热反应：若E(生成物)E(反应物)，则为吸热反应。图示成功体验3下列图示变化为吸热反应的是()解析：选A选项B中反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；浓H2SO4溶于水放出热量，且不属于化学反应；Zn与稀盐酸的反应为放热反应。4已知拆开1 mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1 mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1 mol HO键要放出463 kJ的能量，试计算2H2O2=2H2O反应中的H_kJmol1。解析：H(436 kJmol12496 kJmol1)463 kJmol14484 kJmol1。答案：484考查焓变与物质能量的关系例1已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是()A每生成2分子AB吸收b kJ热量B该反应热H(ab) kJ/molC该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D断裂1 mol AA和1 mol BB键，放出a kJ能量解析观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热H(ab) kJ/mol。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。答案B(1)放热反应是体系反应后放出能量而使体系的能量降低，H0；物质的稳定性增强。如ABHA。(2)吸热反应是反应通过加热、光照等外界条件吸收能量而使体系的能量升高，H0；物质的稳定性减弱。如ABH0，则稳定性AB。1金刚石和石墨的转化关系为：C(s金刚石)=C(s石墨)H1.9 kJmol1试判断金刚石和石墨哪种物质更稳定？提示：石墨具有的能量低，故石墨更稳定。考查H的两种计算方法例2(重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为()A1780 kJ/molB1220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/mol解析化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收能量，新键的生成放出能量，两个能量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的能量为280 kJ160 kJ3760 kJ，新键生成放出的能量为330 kJ61980 kJ，反应放出1 220 kJ的能量，H1 220 kJ/mol。答案BH的计算方法(1)H反应物断键吸收的总能量生成物成键释放的总能量(2)H生成物所具有的总能量(E2)反应物所具有的总能量(E1)2已知：化学键HHNNNH拆开该键吸收能量(kJ/mol)436946391试计算N2(g)3H2(g)=2NH3(g)的H是多少？解析：断裂化学键需要吸收的能量为：43639462254 kJ，生成新键放出的能量为：39162346 kJ，故反应放出的热量为：2346 kJ2254 kJ92 kJ，即H92 kJ/mol。答案：H92 kJ/mol课堂双基落实1关于化学反应的说法错误的是()A如图所示的反应为放热反应B化学反应中有物质变化也有能量变化C需要加热的化学反应不一定是吸热反应D化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量解析：选A由图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量。故该反应为吸热反应。2下列说法正确的是()A反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化B当反应放热时H0，反应吸热时H0C任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差来决定解析：选D化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；当反应放热时H0，B项错误；只有在恒压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，因为C项错误；一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓值差，也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量的相对大小判断，D项正确。3下列说法正确的是()A反应热就是反应中放出的热量B当反应放热时H0，反应吸热时H0C一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，H为“”D一个化学反应中，生成物成键放出的总能量大于反应物断键吸收的总能量时，反应吸热，H为“”解析：选C反应热即包括反应中放出的热量，也包括反应中吸收的热量，A错误；反应放热时H0，B错误；当生成物的成键放出的总能量大于反应物的断键吸收的总能量时，反应放热，H为“”，D错误。4双选题化学反应过程中的能量变化如图所示，判断以下说法正确的是()A图甲表示的是吸热反应B图乙表示的是放热反应C图甲中H0解析：选CD由图像分析可知甲：E反应物E生成物，反应放热，H0；乙：E反应物0。5.2019年6月11日我国成功发射的“神舟十号”载人飞船的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：SiO2CN2Si3N4CO该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题。(1)上述反应中的还原剂是_，其还原产物是_。(2)该反应_(填“吸热”或“放热”)，反应热H_0(填“”“”或“”)。解析：(1)SiO2CN2Si3N4CO，反应中碳元素的化合价由0升高到2，氮元素的化合价由0降低到3。故反应中的还原剂是C，还原产物为Si3N4。(2)该反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，H0。答案：(1)CSi3N4(2)放热0的化学反应C形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应D能量变化如图所示的化学反应解析：选DA项，H2O(g)=H2O(l)为物理变化；B项，H0，为吸热反应；C项，不能确定反应是放热还是吸热；D项，由图可知生成物的总能量反应物的总能量，为放热反应。3下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是()A铝片与稀盐酸的反应BBa(OH)28H2O与NH4Cl的反应C灼热的炭与CO2的反应D甲烷在氧气中的燃烧反应解析：选CA、D为放热反应，B为吸热反应但不属于氧化还原反应。4已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H546.6 kJ/mol，下列说法正确的是()AH2和F2反应生成HF的反应是吸热反应B在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量CHE(H2)E(F2)E(HF)(E表示拆开或形成1 mol化学键吸收或放出的能量)D通常情况下，该反应发生的条件是加热或光照解析：选BH546.6 kJmol1，说明该反应是放热反应，A错误；H反应物断键吸收的能量总和生成物成键放出的能量总和，C项中应为2E(HF)，错误；H2与F2在黑暗处就能发生反应，D错误。5对于反应3A=2B，根据下图，下列说法不正确的是()A该反应为吸热反应B该反应一定有能量转化成了化学能C反应物比生成物稳定D因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应不需要加热解析：选D由题图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，故该反应是吸热反应，一定有能量转化成化学能，A、B项正确；物质本身所含有的能量越低，该物质越稳定，C项正确。6已知反应AB=CD为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是()AA的能量一定高于CBB的能量一定高于DCA和B的能量总和一定高于C和D的能量总和D因该反应为放热反应，故不必加热就可自动进行解析：选C所有反应物的总能量高于所有生成物的总能量时，反应为放热反应。7.由右图分析，下列说法正确的是()AABC和BCA两个反应吸收或放出的能量不等BABCH0，则BCAH0解析：选D由图可看出，BC的焓高于A的焓，则反应BCA一定是放热反应，H0；反之，ABC的反应一定是吸热反应。根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的能量一定相等。8根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是()ACO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B该反应的焓变大于零C该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应解析：选D因为碳酸钙受热分解是吸热反应，CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故A、B项正确；C项，在CaCO3中，Ca2和CO之间存在离子键，CO中，C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能量，成键放出能量，C项正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D项错误。9(大纲全国卷)反应ABC(H0)，XC(H”或“”)。解析：解析：(1)H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是H22H(g)和O2O(g)过程中断开HH键和O=O键需吸收的能量所以a代表旧键断裂吸收的能量，b代表2H(g)O(g)结合成H2O(g)中的氢氧键所放出的能量，c则代表反应物总能量与生成物总能量之差，即ab，亦即反应热。(2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应，H0。答案：(1)旧键断裂吸收的能量新键形成放出的能量代表反应热(2)放热12在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：(反应前) (反应后)(1)下列关于反应AB=CD的说法正确的是_。A反应前后原子的种类和数目一定不变B该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应C若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能进行D反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且该反应遵循能量守恒(2)若E1E2，则该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的反应热为_。解析：(1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒，故A、D两项正确。任何反应都伴随着能量变化，B项错误。某一反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发反应，C项错误。(2) 答案：(1)AD(2)吸热H(E2E1) kJ/mol13如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，请根据要求完成下列问题：(1)有关反应的离子方程式是_，试管中看到的现象是_。(2)S形导管中液面A_(填“上升”或“下降”)，原因是_；说明此反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(3)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量_(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。解析：镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物的总能量高于生成物的总能量，放出的热量使锥形瓶内气压增大，导致S形导管左端液面下降，右端液面上升。答案：(1)Mg2H=Mg2H2镁片溶解，有气泡产生(2)下降反应放出的热量使锥形瓶内气压增加放热(3)小于第2课时热化学方程式中和反应反应热的测定1.1个数值：强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol水，放出57.3 kJ的热量。21个公式：中和反应反应热的计算公式：H kJ/mol其中c4.18 J/(g)。3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。1化学方程式中各物质前的化学计量数能不能是分数？为什么？提示：不能；因为化学方程式中化学式前的化学计量数不但表示物质的物质的量，还表示微粒的个数。2书写化学方程式应遵循什么规律？提示：遵循质量守恒定律。3什么是中和热？提示：强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量。热化学方程式新知探究探究1书写热化学方程式时，为什么必须注明各反应物和生成物的聚集状态？提示：因为反应物、生成物的状态不同时，反应的热效应不同。如1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量而生成气态水放出241.8 kJ的热量。探究2热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数可以是分数吗？提示：可以；因为热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数只表示物质的物质的量，故可以是分数。探究3已知H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1。你能否确定1 mol液态水分解产生H2(g)和O2的反应热？提示：H285.8 kJmol1。必记结论热化学方程式的书写步骤与注意事项1书写“三”步骤写出配平的化学方程式注明物质的聚集状态写出H的数值、单位及符号2注意事项(1)要在物质的化学式后面用括号注明各物质的聚集状态。一般用英文字母g、l和s分别表示气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq表示。(2)H的单位是kJmol1。(3)根据焓的性质，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H也不同。若化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则H的数值也加倍。(4)热化学方程式中不用“”“”，“=”上不用标明反应条件。(5)必须标明H的符号，放热反应H为“”，吸热反应H为“”，正负号不可省略。成功体验1(好题共享苏教版教材P4问题解决)写出下列反应的热化学方程式。(1)N2(g)与H2(g)反应生成17 g NH3(g)，放出46.1 kJ热量。_(2)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量。_(3)标准状况下，44.8 L C2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 598.8 kJ热量。_(4)24 g C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收262.6 kJ热量。_解析：(1)1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出的热量为46.1 kJ292.2 kJ。(2)C2H5OH燃烧的化学方程式为C2H5OH3O2=2CO23H2O，故C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2和H2O(l)的热化学方程式为C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.8 kJ/mol。(3)n(C2H2)2 mol，故反应的热化学方程式为：2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2 598.8 kJ/mol。(4)1 mol C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)吸收的热量为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中和反应反应热的测定新知探究探究1中和反应反应热的测定实验中，在大、小烧杯之间填充满碎泡沫塑料的目的是什么？提示：目的是达到保温、隔热、减少实验过程中热量的损失。探究2在中和反应反应热的测定实验中，能否用金属(不与酸反应)质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？提示：不能。原因是金属质环形搅拌棒能导热，造成实验过程中热量损失。探究3中和反应反应热测定实验中为何使用0.55 mol/L NaOH溶液0.50 mol/L盐酸反应，而不用0.5 mol/L NaOH溶液？提示：碱过量的目的是保证盐酸完全反应。必记结论1中和热酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热。表示为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。2实验原理通过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(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50 mL)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、0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。4测量步骤5数据处理H kJmol1其中(m1m2)表示溶液质量，c为比热容，c4.8 J(g)1成功体验2.用50 mL 0.50 molL1的盐酸与50 mL 0.55 molL1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，测定反应过程中所放出的热量并计算每生成1 mol液态水时放出的热量。完成下列问题：(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_。(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的生成1 mol液态水时放出热量的数值_(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。(3)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的生成1 mol液态水时放出热量的数值会_。解析：(1)碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失。(2)不盖硬纸板会损失部分热量，故所测得结果偏小。(3)由于弱酸弱碱的中和反应在放出热量的同时，还有弱酸弱碱的电离吸热，所以用氨水代替NaOH溶液反应测得的数值偏小。答案：(1)减少实验中的热量损失(2)偏小(3)偏小中和反应反应热的测定实验人教版教材实验设计苏教版教材实验设计实验原理测定强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的反应热H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol实验装置实验步骤组装量热计：大小烧杯口要相平，烧杯间要填满隔热材料。往小烧杯中加入50 mL,0.50 molL1的盐酸，并用温度计测量盐酸的温度。用量筒量取50 mL,0.55 molL1的NaOH溶液，并测量温度。将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，并用环形玻璃棒充分搅拌，读取混合液的最高温度。重复实验两次。用量筒量取50 mL,0.5 molL1的盐酸，倒入量热计中，测量并记录盐酸的温度(t1) 用另一量筒量取50 mL,0.5 molL1的NaOH溶液，测量并记录NaOH溶液的温度(t2) 将量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计中，立即盖上盖板，用环形玻璃棒不断搅拌，观察温度计的温度变化并记录反应的最高温度(t3)实验记录温度实验次数起始温度t1/终止温度t2/温度差(t2t1)/HClNaOH平均值123盐酸的温度(t1)/NaOH溶液的温度(t2)/反应体系的最高温度(t3)/反应体系的温度变化(tt3)/反应后溶液的质量(mHClVHClNaoHVNaOH)/g反应热的计算HkJ/molH kJmol1创新发掘1.如何使用量热计中的环形玻璃搅拌棒进行搅拌？提示：上、下移动环形玻璃搅拌棒进行搅拌。2.实验中NaOH溶液的浓度为什么要比盐酸的大一些？提示：保证盐酸完全反应。3.用测量盐酸的温度计，再次测量NaOH溶液的温度时，为什么要用水清洗？提示：用沾有盐酸的温度计再测量NaOH溶液的温度时，会使酸、碱反应而造成测量误差。1.如何确定盐酸和NaOH溶液恰好完全反应？提示：多次测量反应后体系的温度，达到最高温度时可视为酸碱恰好完全反应。2.酸、碱的用量能否影响中和反应反应热数值的测量？提示：不影响。因为中和反应的反应热是指生成1 mol水所放出的热量，与酸碱的用量无关。个性评点1.苏教版教材实验中使用了保温效果较好的量热计，而人教版自制的保温装置，保温效果差，实验误差较大。2.人教版教材实验中NaOH的浓度略大于盐酸的浓度，以保证盐酸的完全反应，而苏教版教材酸、碱的浓度相同，不能保证酸碱恰好完全反应。3.苏教版教材实验增加了KOH溶液与盐酸、NaOH溶液与硝酸的反应热测定的对比实验，增加了学生对“中和热”的理解。50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH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。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_。(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(3)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH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”)，所求中和热_(填“相等”或“不相等”)，简述理由_。解析：(1)本实验成功的关键是准确测量反应前后的温度。因此所用装置必须保温、隔热且可使体系温度尽快达到一致。故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒。(2)不盖硬纸板会损失部分热量，故所测结果偏低。(3)由中和热概念可知，中和热是以生成1 mol水为标准的，而与酸碱的用量无关。答案：(1)环形玻璃搅拌棒(2)偏小(3)不相等相等中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关考查热化学方程式的书写与正误判断例1已知在25，101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ能量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()AC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H48.4 kJmol1BC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 517.6 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 517.6 kJmol1DC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H48.4 kJmol1解析辛烷燃烧是一个放热反应，H0，故C项错误；在25，101 kPa下，1 mol C8H18燃烧生成CO2和液态水时放出热量为：114 g5 517.6 kJ，故B项正确；A项中水的状态标错，且H数值错误，D项中H数值错误。答案B热化学方程式正误判断的方法“五看法”1(好题共享苏教版教材P12T2改编)已知燃烧7.80 g乙炔(C2H2)气体生成二氧化碳气体和液态水时，放出389.9 kJ的热量，则下列有关乙炔气体燃烧的热化学方程式中，正确的是()A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H389.9 kJmol1B2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)H2 599.3 kJmol1CC2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 299.7 kJmol1D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H1 299.7 kJmol1解析：选Cn(C2H2)0.3 mol，则1 mol C2H2完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为1 299.7 kJ，而2 mol C2H2完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出的热量为2 599.3 kJ，故正确选项为C，B项中H2O的聚集状态错误。考查中和反应反应热的测定例2在量热计中(如图所示)将100 mL 0.50 mol/L的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合，温度从298.0 K升高到300.7 K，已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每升高1 K所需要的热量)是150.5 J/K，溶液密度均为1 g/mL，充分混合后溶液的比热容c4.184 J/(gK)。(1)试求CH3COOH与NaOH发生中和反应的反应热H。(2)CH3COOH的中和反应反应热的文献值为56.1 kJ/mol，你认为(1)中测得的实验值出现偏差可能的原因是_。(3)实验中NaOH过量的目的是_。(4)你认为CH3COOH与HCl的中和反应反应热数值相比_较大，其原因是_。解析：(1)根据题中所给信息可推算出酸和碱的物质的量，酸为0.050 mol，碱为0.055 mol，可知碱是过量的，应以酸的量计算，算出生成0.050 mol水时放出的热量，进而算出生成1 mol水时放出的热量，即可得出CH3COOH与NaOH发生中和反应的反应热：H5.33104 J/mol53.3 kJ/mol。(2)本实验方法测得的CH3COOH的中和反应反应热小于文献值，原因可能有以下几个方面：量热计的保温瓶绝热效果不好；酸碱溶液混合不迅速；温度计不够精确等。(3)过量的碱能保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度。(4)CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，发生电离时要吸热，故反应时放热较少。答案(1)H53.3 kJ/mol。(2)量热计的保温瓶绝热效果不好，酸碱溶液混合不迅速，温度计不够精确等(3)保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度(4)HCl的中和反应反应热数值CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，发生电离时要吸热，反应时放热较少中和反应反应热测定实验中产生误差的原因(1)装置方面：装置的隔热保温效果不好，造成实验过程中热量损失而引起误差。(2)操作方面(3)读数方面2若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液与0.50 mol/L盐酸反应进行上述实验，那么测得中和反应反应热的数值将会出现怎样的误差？答案：由于NH3H2O是弱电解质，而弱电解质的电离吸热，故测得中和反应反应热的数值偏小。课堂双基落实1下列说法错误的是()A热化学方程式中，各物质的化学计量数不表示分子个数，只代表该物质的物质的量B热化学方程式未注明温度和压强时，H表示标准状况下的数据C同一化学反应，化学计量数不同，则H不同；化学计量数相同而状态不同，H也不相同D化学反应过程中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解析：选B标准状况是指0、101 kPa，而热化学方程式中如果没有注明温度和压强，则指的是在25、101 kPa下。2已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H540 kJmol1，下列说法正确的是()A2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收540 kJ热量B1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于540 kJC在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出540 kJ热量解析：选CA项中用L做单位是错误的，因为热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量；B项中放出热量小于540 kJ是错误的，应大于540 kJ；D项中，热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量。3运用中和反应反应热的测定方法，即保温、隔热的条件下，向盛有20 mL 2.08 mol/L NaOH溶液的试管中分五次加入15 mL未知浓度的H2SO4溶液(边加边振荡，每次加入1 mL)后，测得溶液的温度分别是1.4、2.5、4.2、5.2、5.18，则该硫酸溶液的物质的量浓度约是()A20.8 mol/LB6.9 mol/LC5.2 mol/L D4.16 mol/L解析：选C滴加H2SO4时，溶液的最高温度为NaOH和H2SO4恰好中和，此时用去H2SO4为4 mL。设H2SO4的物质的量浓度为c mol/L，则20103 L2.08 mol/Lc4103 L2，c5.2 mol/L。41 g氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出142.9 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是()AH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(g)H285.8 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJDH2O2=H2OH285.8 kJmol1解析：选A由1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，可知1 mol H2燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，故该反应H285.8 kJmol1。5根据下列叙述写出相应的热化学方程式：(1)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，写出表示硫的燃烧的热化学方程式：_。(2)如图是298 K、101 kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_。解析：(1)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，则1 mol固体硫完全燃烧放出296.8 kJ的热量，据此可写出表示硫燃烧的热化学方程式。(2)由题图可以看出反应物和生成物的能量差为92 kJ，该反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1答案：(1)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1课下综合检测1已知热化学方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJ/mol，则关于热化学方程式2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2的说法正确的是()A热化学方程式中的化学计量数表示分子数B该反应的H2大于零C该反应的H2571.6 kJ/molD该反应的H2可表示36 g水分解时的热效应解析：选B热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，H2与H1数值相等，符号相反，H2571.6 kJ/mol可表示36 g液态水分解时的热效应。2热化学方程式C(s)H2O(g)=CO(g)