热化学方程式

,下表中的数据是破坏1mol化学键所消耗的能量（kJ）：根据上述数据回答（）（3）题（1）下列物质本身具有的能量最低的是（）l2r2（2）下列氢化物中，最稳定的是（）lr（3）相同条件下，（代表l,r,）分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是,第一章化学反应与能量,第一节化学反应与能量的变化（第二课时）,选修四化学反应原理,思考交流,什么是热化学方程式？与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？,请看课本P3例1、P4例2，思考！,1概念：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式2表示意义：,二、热化学方程式,H2(g)+I2(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol,200101kPa,物质变化,能量变化,表示在200101kPa时，1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。,3书写热化学方程式的注意事项：,H2(g)+I2(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol,200101kPa,？,需注明反应时的温度和压强。（对于25，101kPa时进行的反应可不注明）,必须注明各物质的聚集状态。气体用g；液体用l；固体用s；溶液用aq同素异形体要注明物质名称.,阅读P4资料卡片,反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中H它表示了什么意义？H值与什么有关系？,问题：,热化学方程式中化学计量数仅表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数。H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所吸收或放出的热量，H它的值与方程式中的化学计量系数有关。,归纳总结,5、化学方程式的右边必须写上H，并用“空格”隔开，注明符号、数值和单位。,1、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25101kPa；,2、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）,3、热化学方程式中各物质化学计量数仅表示物质的量，因此可以是整数也可以是分数,4、H的值必须与方程式的化学计量数对应。若化学计量数加倍，则H的数值也加倍；若反应逆向进行，则H数值相等，符号相反.,热化学方程式与普通化学方程式的区别,3特点(与化学方程式比较)(1)指明了反应时的温度和压强，如在25、101kPa下进行的反应，可不注明。(2)在化学方程式右边注明H的符号、数值和单位。(3)所有反应物和产物都用括号注明了它们的聚集状态。(4)化学计量数只表示物质的量，而不表示分子数或原子数，因此可以为非整数。(5)化学计量数和反应热的数值可以同时扩大或缩小相同倍数。思考题2为什么书写热化学方程式时要注明反应物和生成物的聚集状态？答案反应热与物质的聚集状态有关，即状态不同，产生的热效应不同。,名师解惑一、书写热化学方程式的注意事项1H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“空格”隔开。若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJmol1。2注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值不同。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如下图，因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“”或“”。,3H的单位“kJmol1”的含义。并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。如2H2(g)O2(g)2H2O(g)H483.6kJmol1中的反应热是指每摩尔反应，放出的热量为483.6kJ。因此H与化学方程式的写法有关，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。例如：已知H2(g)O2(g)H2O(l)H285.8kJmol1，则2H2(g)O2(g)2H2O(l)H571.6kJmol1；H2O(l)H2(g)O2(g)H285.8kJmol1。特别提醒在进行热化学方程式的书写和正误判断时，一定要注意检查状态、数值及正负号，此三处易错易漏。,三、书写热化学方程式应注意下列几点：,需注明反应物和生成物的聚集状态或晶型，常用s、l、g、aq分别表示固态、液态、气态、水溶液。,H写在化学方程式的右边，以“+”表示吸热，以“-”表示放热。H的数值与反应式中的系数有关，单位总是kJmol-1。,化学计量数只表示各物质的物质的量，可为整数或分数。对于分数一般是以某一反应物或生成物为“1mol”时的物质相对应。不能随便写分数。,需注明反应时的温度和压强。对于25、101kPa时进行的反应可不注明。,1、观察下面三个热化学方程式：H2(g)+2(1)O2(g)=H2O(g)H(298K)=241.8kJmol1H2(g)+2(1)O2(g)=H2O(l)H(298K)=285.8kJmol12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H(298K)=571.6kJmol1试回答：为什么中的H的值要比中的H值要大？中的H的值为什么是中的H值的2倍？,H的值指的是反应物完成转化为产物所放出的热量,?,交流与讨论,2、298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-92.38kJ/mol。在该温度下，取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。,典例导析知识点1：反应热(焓变)的比较例1已知1mol白磷转化成红磷，放出18.39kJ的热量，又知：P4(白，s)5O2(g)=2P2O5(s)H1,4P(红，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2。则H1和H2的关系正确的是()AH1H2BH1H2CH1H2D无法确定解析由于白磷转化为红磷时放出热量，所以白磷和红磷与等量O2反应生成等量的P2O5时，白磷放出的热量更多，又因H10，H20，故H1H2。答案B,知识点2：热化学方程式的书写及正误判断例2在25、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式书写正确的是()ACH3OH(l)O2(g)CO2(g)2H2O(l)H725.76kJmol1B2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l)H1451.52kJmol1C2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l)H725.76kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1451.52kJmol1解析1g甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ，则1mol甲醇(32g)燃烧放热22.68kJ32725.76kJ，相同条件下，2mol甲醇燃烧放热725.76kJ21451.52kJ。答案B,1、热化学方程式C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；H+131.3kJ/mol表示（）A碳和水反应吸收131.3kJ能量B1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量C1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJD1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ,C,课堂练习,1、已知在25，101kpa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是AC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)H=-48.40kJmol-1BC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)H=-5518kJmol-1CC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)H=+5518kJmol-1DC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)H=-48.40kJmol-1,B,4、一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为QkJ(Q0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5molL-1的KOH溶液100ml,恰好生成正盐,则此条件下反应:C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)的H为:A.+8QmolkJ-1B.+16QmolkJ-1C.-8QmolkJ-1D.-16QmolkJ-1,D,2、1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625KJ，试写出热化学方式。,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890kJ/mol,3、常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧，放出141.3KJ热量，写出该热化学方程式。,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H=-282.6kJ/mol,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，H2=-Q2kJ/mol,4、比较Q1和Q2的大小、H1和H2的大小,Q1Q2,H1H2,注意：热量比较比数值，H比较带符号,练：比较Q1Q2的大小、H1H2的大小,S(g)+O2(g)=SO2(g)H1=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)H2=-Q2kJ/mol,Q1Q2,H14Q3B.2Q1+Q2Ql的是()A、2H2(g)+02(g)=2H20(g)；H1=-Q12H2(g)+02(g)=2H20(1)；H2=-Q2B、S(g)+O2(g)=S02(g)；H1=-Q1S(s)+02(g)=S02(g)；H2=-Q2C、C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；H1=-Q1C(s)+02(g)=C02(g)；H2=-Q2D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；H1=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；H2=-Q2,思考1.在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小,A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2,数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量,Q2Q1,B:S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2,思考.在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小,两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量，Q10C、2a=b0,C,8、热化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)H=297.3kJ/mol分析下列说法中正确的是（）AS(g)+O2(g)=SO2(l)H297.3KJ/molBS(g)+O2(g)=SO2(l)HQ2（B）2Q1=Q2（C）2Q1Q2（D）Q1=Q2,B,3、已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：4P(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)；H1=-akJ/mol4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)；H2=-bkJ/mol若a、b均大于零，则a和b的关系为（）AabBD无法确定,C,1、酸和碱的中和反应有热量放出，可以通过实验测得中和反应的反应热。当1L1molL的稀盐酸跟1L1molL的NaOH溶液起中和反应时，能放出57.3kJ的热量。NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H=57.3kJmol,2、如果用1L1molL的KOH溶液中和1L1molL的HNO3溶液，也能放出57.3kJ的热量。KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l)H=57.3kJmol,三、中和热的测定,1.定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。2.中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)H=-57.3kJmol3.要点：、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子、反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内、放出的热量：57.3kJ,测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。,大烧杯（500ml）、小烧杯（100ml）、温度计、量筒（50ml)两个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,实验目的,实验用品,1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如图所示。,实验步骤,答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。,思考1：大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎泡沫塑料（或碎纸条）的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？,思考2：为什么不用环形铁搅拌棒？,铁与盐酸之间会发生反应，另外铁的导热性好，这样都会造成热量的损失。,2.用一个量筒最取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。,思考3：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？,答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使溶液的总质量增加，而导致实验结果误差。,3.用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。,思考4：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是11而是NaOH过量？,答：为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。,思考5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？,答：因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。,4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。,5.重复实验两到三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。,实验视频,实验数据处理,1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据,如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？,2.计算反应热50mL0.50mol/L的盐酸的质量m1=50g50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液的质量m2=50g中和后生成的溶液的比热容c4.18J/(g),Q（m1m2）c(t2t1)=0.418（t2t1）kJ,反应放出的热量为：,生成1molH2O时放出的热量为：,参考值：-57.3kJ/mol,思考,若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所测得中和热的数值是否约为本实验结果的两倍(假定各步骤操作没有失误)？,答：否。因为中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量，其数值与反应物的量无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同。,实验步骤：,a、在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。,b、用一个量筒量取50mL0.5mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录。把温度计上的酸用水冲洗干净。,c、用另一个量筒量取50mL0.55mol/L氢氧化钠，并用温度计测量氢氧化钠的温度，记录。,d、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确量取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记录。,e、重复实验步骤24三次,如何提高中和热测定的准确度呢？,增强保温、隔热措施，减少实验过程中热量的损失。不断搅动，使热量分散均匀使用稀酸溶液和稀碱溶液，减少溶解热的干扰使用强酸和强碱溶液，减少电离热效应的干扰,特别提醒中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应，计算时应以不足的酸作为计算标准。实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱，若用浓酸或浓碱，由于稀释过程中放出热量，会使测得的中和热数值偏高。3导致测定误差的因素求算出的中和热是否接近57.3kJmol1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有：溶液浓度不准确；溶液量取不准确；隔热较差；室温太低；温度未读取到最高点等。,【提问】我们测得中和热为52.5kJ，小于57.3kJ，你们认为造成误差的原因可能有哪些？【交流与讨论】学生汇报讨论的结果。【投影】产生误差的原因有：（1）量取溶液的体积有误差（2）药品的选用不当引起的误差（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（5）隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差（6）测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。,【提问】（1）大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？（2）酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？（3）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？（4）有人建议用50mL1.1mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？【答案】（1）减少热量损失（2）减少热量损失（3）不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大（4）可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。,跟踪练习1下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)CO2(g)H1，C(s)O2(g)CO(g)H2S(s)O2(g)SO2(g)H3，S(g)O2(g)SO2(g)H4H2(g)O2(g)H2O(l)H5，2H2(g)O2(g)2H2O(l)H6CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)H7，CaO(s)H2O(l)Ca(OH)2(s)H8ABCD答案C,跟踪练