高考化学月刊 专题4 反应热和热化学方程式专题5课件.ppt

2012热化学 5 考纲点击 1 了解化学反应中能量转化的原因 能说出常见的能量转化形式 2 了解化学能与热能的相互转化 了解吸热反应 放热反应 反应热 中和热等概念 3 了解热化学方程式的含义 考情播报 1 常见吸热反应和放热反应的判断 2 热化学方程式的书写与判断 3 利用化学键断裂 或形成 时吸收 或释放 能量的数据计算反应热 1 含义在条件下进行反应的 2 符号 其单位为或 恒压 热效应 h kj mol 1 kj mol 3 化学键与化学反应中能量变化的关系发生化学反应时 断开反应物的化学键要能量 形成生成物的化学键要能量 这两个过程中的能量不相等 因此化学反应中必然伴随着能量的变化 吸收 释放 4 吸热反应和放热反应 1 概念 吸热反应 反应完成时 生成物形成化学键的总能量比反应物断裂化学键的总能量的反应 放热反应 反应完成时 生成物形成化学键的总能量比反应物断裂化学键的总能量的反应 释放 吸收 低 释放 吸收 高 2 表示方法 吸热反应 h为 或 h0 放热反应 h为 或 h0 吸热反应和放热反应的判断 1 化学反应表现为吸热或放热与反应开始时是否需要加热无关 需要加热的反应不一定是吸热反应 如c o2点燃co2 为放热反应 不需要加热的反应也不一定是放热反应 2 浓h2so4 naoh固体溶于水放热 nh4no3溶于水吸热 但其热效应不属于反应热 1 下列变化一定为放热的化学反应的是 a h2o g h2o l h 44 0kj molb 2hi g h2 g i2 g h 14 9kj molc 形成化学键时共放出能量862kj的化学反应d 能量变化如图所示的化学反应 解析 a项 不是化学反应 b项 为吸热反应 c项 如果破坏化学键时吸收的能量比862kj多 则反应为吸热反应 反应物总能量高于生成物总能量的反应是放热反应 d项正确 答案 d 2 2011 天津模拟 化学反应中能量变化 通常表现为热量的变化 如ba oh 2 8h2o与nh4cl的反应要吸收热量 在化学上叫做吸热反应 其原因是 a 反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量b 反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量c 在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应d 在化学反应中需要降温的反应就是放热反应 解析 吸热反应是由于反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量所造成的 答案 b 1 定义表示和的关系的化学方程式 参加反应物质的量 反应热 2 意义表明了化学反应中的变化和变化 如2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 表示在 物质 能量 25 101kpa条件下 2molh2 g 和1molo2 g 完全反应生成2molh2o l 时释放571 6kj的能量 热化学方程式的书写热化学方程式与普通化学方程式相比 书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意 1 注意 h的符号和单位 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 若为放热反应 h为 若为吸热反应 h为 h的单位一般为kj mol 2 注意反应条件反应热 h与测定条件 温度 压强等 有关 因此书写热化学方程式时应注明 h的测定条件 绝大多数 h是在25 101325pa下测定的 可不注明温度和压强 3 注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同 反应热 h不同 因此 必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义 气体用 g 液体用 l 固体用 s 溶液用 aq 4 注意热化学方程式的化学计量数 1 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量 并不表示物质的分子数或原子数 因此化学计量数可以是整数 也可以是分数 2 热化学方程式中的反应热是表示反应已完成时的热量变化 由于 h与反应完成物质的物质的量有关 所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与 h相对应 如果化学计量数加倍 则 h也要加倍 当反应逆向进行时 其反应热与正反应的反应热数值相等 符号相反 四看 法判断热化学方程式的正误 1 一看 各物质的聚集状态是否正确 2 二看 h变化的 是否正确 3 三看 反应热的单位是否为kj mol 4 四看 反应热数值与计量数是否相对应 3 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 o2 g co2 g 2h2o l h 725 8kj molb 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 1452kj molc 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 725 8kj mold 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 1452kj mol 解析 在25 101kpa下 1mol甲醇 即32g 燃烧生成co2和液态水时放热为32 22 68kj 725 8kj 2mol燃烧放热1452kj 答案 b 1 中和反应的反应热 1 定义在稀溶液中 酸和碱发生中和反应生成水所的热量 2 特点 酸 碱分别为稀的和稀的 中和反应反应热 h0 且数值为定值 1mol 释放 强酸 强碱 2 中和反应反应热的测定 如图 中和反应反应热测定中的注意事项1 酸碱溶液应当用稀溶液 0 1 0 5mol l 因浓度过大 溶液中阴阳离子间的相互牵制作用就大 电离程度就不能达到100 这样使酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分补偿电离时所需的热量 造成较大的误差 2 要使用同一支温度计 分别先后测量酸 碱及混合液的温度时 测完一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 3 为了保证实验中盐酸完全反应 使用的碱稍微过量 计算中和热时按酸来算 4 做好保温工作是本实验成功的关键 如为什么用环形玻璃棒 不能用铁质或铜质环形棒 从热的良导体及不良导体方面回答 还应注意环形玻璃棒的使用方法 5 实验中若用弱酸 弱碱代替强酸 强碱 会使中和热数值偏小 因弱酸 弱碱电离过程吸热 实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定 但在计算时 应取二者中量小的一种 因为过量的酸碱并不参加中和反应 4 下列有关h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol的离子反应的说法正确的是 a 代表所有的酸碱中和反应b 反应物一定是强酸与强碱c 强酸与强碱的中和反应都可以这样表示d 代表稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol液态水时 放出热量57 3kj 解析 有弱酸或弱碱参加的反应的离子方程式不能这样表示 强酸的酸式盐跟强碱反应也是这个离子方程式 硫酸与氢氧化钡的反应不能用该离子方程式表示 选项a b c错误 答案 d 例1 2009 上海高考 有改动 已知氯气 溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下 q1 q2均为正值 h2 g cl2 g 2hcl g h q1kj molh2 g br2 g 2hbr g h q2kj mol有关上述反应的叙述正确的是 a q1 q2b 生成物总能量均高于反应物总能量c 生成1molhcl气体时放出q1热量d 1molhbr g 具有的能量大于1molhbr l 具有的能量 思路点拨 课堂笔记 选a项 因为cl2比br2活泼 所以q1 q2 b项 因为反应为放热反应 所以生成物总能量要低于反应物总能量 c项 生成1molhcl气体时放出q1热量 d项 因为hbr g hbr l 放热 所以1molhbr g 具有的能量大于1molhbr l 具有的能量 ad 物质的稳定性与键能 自身能量间的关系 1 分子中化学键的键能越大 分子越稳定 反之越不稳定 2 物质本身具有的能量越高 物质越不稳定 反之越稳定 例2 2009 四川高考 有改动 25 101kpa时 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量称为中和热 且为57 3kj mol 辛烷的燃烧热为5518kj mol 下列热化学方程式书写正确的是 a 2h aq aq ba2 aq 2oh aq baso4 s 2h2o l h 57 3kj molb koh aq h2so4 aq k2so4 aq h2o l h 57 3kj molc c8h18 l o2 g 8co2 g 9h2o g h 5518kj mold 2c8h18 g 25o2 g 16co2 g 18h2o l h 5518kj mol 思路点拨 解答本题应明确以下两点 1 中和热 燃烧热的含义 2 热化学方程式书写所注意的问题 课堂笔记 选中和热是稀的强酸和稀的强碱反应 生成1molh2o时所放出的热量 所以a项因生成2molh2o而不正确 b正确 c项中应生成液态水 d项2molc8h18反应应放出11036kj的热量 即 h 11036kj mol b 书写热化学方程式时 要特别注意物质的聚集状态及反应热数值是否与化学计量数相对应 探究中和反应反应热的测定中和热是指在稀溶液中 强酸和强碱发生中和反应生成1molh2o时的反应热 实验时 先测出盐酸和氢氧化钠溶液的起始温度 求其平均温度t1 两溶液混合 充分反应后 读取混合液温度t2 为了使计算简便 可以近似地认为 1 0 5mol l盐酸和0 55mol l氢氧化钠溶液的密度都是1g ml 则 盐酸质量m1 50g 氢氧化钠质量m2 50g 近似认为混合溶液的比热容c 4 18j g 所以中和反应放出的热量是 q m1 m2 c t2 t1 0 418 t2 t1 kj 2 又因50ml0 5mol l盐酸中含有h 的物质的量为 0 5mol l 0 05l 0 025mol 所以跟0 025mol的oh 发生中和反应 生成0 025mol的水 放出热量为q 中和热为 h q 0 025 kj mol 用50ml0 50mol l的盐酸与50ml0 55mol l的氢氧化钠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 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 为什么氢氧化钠溶液的浓度要用0 55mol l 实验中若改用60ml0 50mol l的盐酸与50ml0 55mol 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 不相等 若实验操作均正确 则所求中和热 填 相等 不相等 4 已知在稀溶液中 强酸和强碱发生中和反应生成1molh2o时 放出57 3kj的热量 则上述反应的热化学方程式为 5 若某同学利用上述装置做实验 有些操作不规范 造成测得的结果偏低 请你分析结果偏低的原因可能是 填字母代号 a 测量盐酸的温度后 温度计没有用水冲洗干净b 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 c 做本实验的当天室温较高d 将50ml0 55mol l的氢氧化钠溶液取成了50ml0 55mol l的氨水e 在量取盐酸时仰视读数f 大烧杯的盖板中间小孔太大 解析 1 2 填充大量泡沫 使用玻璃搅拌器都是防止热量的损失 3 中由于参加反应的盐酸 60ml0 50mol l 与氢氧化钠 50ml0 55mol l 完全反应后生成的水的物质的量 50ml 0 55mol l 比原来 50ml 0 50mol l 多 所以放出的热量多 但中和热不变 5 中a 测量盐酸的温度后 温度计没有用水冲洗干净 使参加反应的盐酸的量减小 所测定的热量减少 计算的中和热偏低 b 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓会造成热量损耗使计算结果偏低 c 做本实验的当天室温较高对所测定的热量无影响 d 将50ml0 55mol l的氢氧化钠溶液取成50ml 0 55mol l的氨水 由于nh3 h2o为弱电解质 其电离需要吸热 导致反应产生的热量少 测得中和热偏低 e 在量取盐酸时仰视读数 使所取盐酸的体积大于50 0ml 反应放热多 计算时中和热偏高 f 大烧杯的盖板中间小孔太大 热量损失 中和热偏低 答案 1 减少热量损失 2 不能 铁会和盐酸反应 铁导热性好 热量损失较大 3 为了确保盐酸完全被中和不相等相等 4 naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 5 abdf 1 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 a 碳酸钙受热分解b 乙醇燃烧c 铝粉与氧化铁粉末反应d 氧化钙溶于水 解析 当生成物的总能量高于反应物的总能量时表现为吸热反应 b c d均为放热反应 答案 a 2 下列说法正确的是 a 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应b 化学反应中的能量变化都表现为热量变化c 任何放热反应在常温下一定能发生反应d 反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热 解析 反应开始时需加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应 化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热 也有的以光能的形式表现 放热反应有些在一定条件下才能发生 反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物的总能量的相对大小 答案 d 3 2009 广州综合测试 下列反应的能量变化与其他三项不相同的是 a 铝粉与氧化铁的反应b 氯化铵与消石灰的反应c 锌片与稀硫酸反应d 钠与冷水反应 解析 a c d三个选项的反应是放热反应 b项中的反应是吸热反应 答案 b 4 2010 济南模拟 已知在298k时 2g氢气与氧气完全反应生成液态水放热285 8kj 则此反应的热化学方程式为下列的 a 2h2 g o2 g 2h2o l h 285 8kj molb 2h2 g o2 g 2h2o l h 285 8kj molc h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mold h2 g o2 g h2o g h 285 8kj mol 解析 根据题干信息 1mol氢气完全燃烧生成液态水放热285 8kj a项和b项中 h 571 6kj mol d项中h2o g 应该为h2o l 答案 c 5 下表中的数据表示破坏1mol物质中的化学键需消耗的能量 即键能 h2和cl2反应生成hcl过程中的热效应可用下图表示 请回答下列问题 1 h1 kj mol h2 kj mol h3 kj mol 2 据实验测定 h2和cl2的混合气体在光照下反应生成hcl引发该反应的步骤是上图 中的一步 你认为是第 填序号 请说明原因 3 该