高中化学 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 第2课时 热化学方程式课件 新人教版选修4.ppt

第2课时热化学方程式 新课导入 天宫游太空 神舟赴星河 2016年10月17日7时30分 搭载着神舟十一号载人飞船的长征二号f遥十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空 于两天后与天宫二号空间实验室 牵手 太空 景海鹏和陈冬开启中国航天员迄今最长太空驻留 载人发射飞船的火箭常以肼 n2h4 为燃料 no2为氧化剂 两者反应的方程式为 2n2h4 2no23n2 4h2o 已知4gn2h4 g 在上述反应中放出71kj的热量 你能运用类似化学反应方程式表示反应中的物质和能量变化吗 它与我们学过的化学方程式有何不同 课标要求 1 了解热化学方程式的含义 2 掌握热化学方程式的书写 3 通过中和反应反应热的测定 初步学习测定反应热的实验方法 知识探究梳理知识 点拨方法 热化学方程式概念 能表示和的关系的化学方程式 叫做热化学方程式意义 热化学方程式不仅表示了物质的变化 还表明了的变化实例 h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj mol 表示在25 101kpa条件下 h2 g 与o2 g 完全反应生成 h2o l 时热量285 8kj化学计量数 只代表 不能代表分子数 探究点热化学方程式的书写与判断 参加反应物质的量 反应热 能量 1mol 1mol 放出 物质的量 名师点拨热化学方程式的书写与正误判断方法1 热化学方程式的书写方法要求 1 遵循一般化学方程式的书写规则 一般不写反应条件 2 在方程式右端注明热量的变化 吸热反应 h 0 放热反应 h 0 3 用s 固体 l 液体 g 气体 aq 水溶液 等符号注明反应物和生成物的聚集状态 4 化学计量数只表示物质的量 因此可以是整数 也可以是分数 5 化学计量数改变 h要相应改变 逆反应的 h数值与正反应的相等 符号相反 2 四审 判断热化学方程式的正误 过关演练巩固知识 提升能力 1 2018 内蒙古集宁一中期中 对热化学方程式c s h2o g co g h2 g h 131 3kj mol最准确的理解是 a 碳和水反应吸收131 3kj热量b 1mol碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳和氢气 同时放出131 3kj热量c 1mol碳和1mol水蒸气反应生成1molco和1molh2 同时吸收131 3kj热量d 1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131 1kj 解析 a项未指明物质的量和聚集状态 a错误 根据已知的热化学方程式可知该反应是吸热反应 b错误 热化学方程式的化学计量数只表示物质的量 不表示分子数 c正确 d错误 c 2 1g氢气燃烧生成液态水放出142 9kj的热量 表示该反应的热化学方程式正确的是 解析 1g氢气燃烧生成液态水放出142 9kj热量 所以2mol氢气燃烧生成液态水 放出的热量为142 9kj 4 571 6kj 所以 h 571 6kj mol a错误 1gh2燃烧生成液态水时放出142 9kj的热量 h 0 热化学方程式为h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol b正确 物质的状态影响反应热 未注明物质的聚集状态 c错误 依据题干是氢气燃烧生成液态水 而热化学方程式中是生成气态水 d错误 b 3 2018 四川攀枝花十五中高二期中 红磷p s 和cl2 g 发生反应生成pcl3 g 和pcl5 g 反应过程和能量关系如图所示 图中的 h表示生成1mol生成物的数据 根据图示回答下列问题 1 p和cl2反应生成pcl3的热化学方程式是 2 pcl5分解成pcl3和cl2的热化学方程式是 课堂检测即学即测 查漏补缺 1 下列说法错误的是 a 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b 热化学方程式各物质前的化学计量数可以用分数c同一化学反应 化学计量数不同 h不同 化学计量数相同而状态不相同 h也不相同d 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 解析 热化学方程式未注明温度和压强时 h指25 1 01 105pa时测定的 标准状况为0 1 01 105pa a 2 已知热化学方程式 2h2 g o2 g 2h2o l h1 571 6kj mol 则关于热化学方程式 2h2o l 2h2 g o2 g h2 的说法中正确的是 解析 h2与 h1符号相反 数值相等 故 h2 571 6kj mol d选项没有指明36g水的状态 故d项错误 b a 热化学方程式中化学计量数表示分子数b 该反应 h2大于零c 该反应的 h2 571 6kj mold 该反应可表示36g水分解时的热效应 3 2017 辽宁葫芦岛八中期中 燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水 放出热量50kj 则这一反应的热化学反应方程式为 d 4 1 nabh4 s 与h2o l 反应生成nabo2 s 和h2 g 在25 101kpa下 已知每消耗3 8gnabh4 s 放热21 6kj 该反应的热化学方程式是 2 cucl s 与o2反应生成cucl2 s 和一种黑色固体 在25 101kpa下 已知该反应每消耗1molcucl s 放热44 4kj 该反应的热化学方程式是 答案 1 nabh4 s 2h2o l nabo2 s 4h2 g h 216kj mol 2 4cucl s o2 g 2cucl2 s 2cuo s h 177 6kj mol 实验微专题1中和热的测定 1 中和热 在稀溶液中 强酸和强碱发生中和反应生成1molh2o时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 测量装置的组装 思考 不能用铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒原因是什么 若用醋酸代替盐酸进行中和热的测量 测量反应放出的热量会减小还是增大 提示 因为铜质搅拌棒导热太快 造成一些热量散失 引起误差 醋酸是弱电解质 电离吸收热量 因此测量反应放出的热量会减小 4 测量步骤 5 数据处理 h kj mol 其中c 4 18j g 6 初始温度t1的测量 1 用一量筒量取50ml0 50mol l盐酸 倒入小烧杯中并测量其温度 2 用另一量筒量取50ml0 55mol lnaoh溶液并测量其温度 3 求两温度平均值作为t1 7 终止温度t2的测量 1 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 2 把量筒中的naoh溶液一次性倒入小烧杯 3 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液并测出终止温度t2 8 实验中注意的事项 1 防止热量散失的方法 两个烧杯口要相平 在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片 用环形玻璃搅拌棒搅拌 而不能用金属棒 丝 搅拌 实验时动作要迅速 2 加过量碱液使酸完全反应 碱过量对中和热测定没有影响 3 需要重复实验 数据处理时 取2 3次实验数据的平均值 但相差较大的数据可能是偶然误差引起的 应舍去 4 弱酸或弱碱参加的中和反应中 要考虑弱电解质电离过程中要吸收热量 名师点拨1 实验存在的 两误区 1 实验中改变酸碱的用量时 反应放出的热量发生改变 误认为中和热也发生改变 2 误认为中和热 h 57 3kj mol是针对所有的酸碱反应 2 实验误差产生的原因 1 量取液体的体积有误差 2 温度计的读数有误差 3 实验过程中有液体洒在外面 4 混合酸 碱溶液时动作缓慢 导致热量散失 5 测过酸溶液温度后的温度计未用水清洗便立即测碱溶液的温度 6 没做重复实验求其平均值 典型例题 中和热的测定是高中化学重要的定量实验 取0 55mol l的naoh溶液50ml与0 25mol l的硫酸溶液50ml置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验 回答下列问题 1 从如图实验装置看 其中尚缺少的一种玻璃用品是 除此之外 装置中的一个明显错误是 解析 1 在反应过程中需要搅拌 所以还缺少环形玻璃搅拌棒 由于在反应过程中要尽可能减少热量的损失 所以根据装置图可知 存在的错误是小烧杯口未用硬纸板盖住 或大烧杯内碎纸条塞少了 未将小烧杯垫得足够高 答案 1 环形玻璃搅拌棒小烧杯口未用硬纸板盖住 或大烧杯内碎纸条塞少了 未将小烧杯垫得足够高 2 为保证该实验成功 该同学采取了许多措施 如图的碎纸条的作用在于 3 若改用60ml0 25mol lh2so4溶液和50ml0 55mol lnaoh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 解析 2 实验中的碎纸条可以起到隔热 减少热量的损失的作用 3 当改变酸或碱的用量时 反应中放出的热量会发生变化 但中和热是不变的 因为中和热是指在一定条件下 稀溶液中 强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量 而与酸或碱的用量无关系 答案 2 隔热 减少热量的损失 3 不相等相等 4 倒入naoh溶液的正确操作是 填字母 a 沿玻璃棒缓慢倒入b 分三次少量倒入c 一次迅速倒入 5 使硫酸溶液与naoh溶液混合均匀的正确操作是 填字母 a 用温度计小心搅拌b 揭开硬纸片用玻璃棒搅拌c 轻轻地振荡烧杯d 用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动 解析 4 加入氢氧化钠溶液的过程越慢 热量损失得越多 所以为减少热量损失 应该是一次迅速倒入 5 温度计不能用来搅拌 a不正确 b和c的操作会引起热量的损失 应该用环形玻璃搅拌棒进行搅拌 d正确 答案 4 c 5 d 6 实验数据如下表 请填写下表中的空白 解析 6 根据标准数据可知 四次温度差分别是 3 4 5 1 3 3 3 5 所以第二次的实验误差太大 舍去 因此温度差的平均值是 3 4 3 3 3 5 3 3 4 答案 6 3 4 近似认为0 55mol lnaoh溶液和0 25mol l硫酸溶液的密度都是1g cm3 中和后生成溶液的比热容c 4 18j g 则中和热 h 取小数点后一位 上述实验数值结果与57 3kj mol有偏差 产生偏差的原因可能 填字母 a 实验装置保温 隔热效果差b 用温度计测定naoh溶液起始温度后直接测定h2so4溶液的温度c 分多次把naoh溶液倒入盛有硫酸溶液的小烧杯中 解析 反应中生成水的物质的量是0 025mol 而反应中放出的热量是 50 50 g 4 18j g 3 4 1421 2j 因此中和热 h 1 4212kj 0 025mol 56 8kj mol 实验数值结果与57 3kj mol相比偏小 这说明反应中有热量的损失 a和c正确 用温度计测定naoh溶液起始温度后直接测定h2so4溶液的温度 会使硫酸溶液的起始温度偏高 所以反应后温度差减小 测定结果偏低 所以答案选abc 答案 56 8kj mol abc 变式练习 1 在测定中和反应反应热的实验中 下列叙述错误的是 a 向量热计中加入盐酸 搅拌后的温度为初始温度b 实验中可使酸或碱略过量c 向量热计中加碱液时 碱液的温度应与酸的温度相同或相差不大d 可以用氢氧化钾代替氢氧化钠 浓硫酸代替盐酸 解析 可以用koh代替naoh 若用浓硫酸代替盐酸 浓硫酸溶于水的过程中会释放部分热量 导致测定的混合液最高温度偏高 中和热的数值偏大 d错误 d 2 实验室用50ml0 50mol l盐酸 50ml0 55mol lnaoh溶液和如图所示装置进行测定中和反应反应热的实验 得到下表中的数据 完成下列问题 1 实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是 不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是 烧杯内填满碎泡沫塑料的作用是 2 经数据处理得t2 t1 3 4 则该实验测得的中和反应反应热 h 设盐酸和naoh溶液的密度为1g cm3 反应后混合溶液的比热容 c 为4 18j g 3 若将naoh溶液改为相同体积 相同浓度的氨水 测得中和反应反应热为 h1 则 h1与 h的关系为 h1 h 填