高一化学选修4热化学方程式中和热的测定
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高中化学学习材料唐玲出品课时作业(二) 热化学方程式中和热的实验测定1.(2012·昆明高二月考)已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270 kJ/mol,下列说法正确的是( )A.2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量B.1 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270 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D.1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270 kJ热量【解析】热化学方程式中的化学计量数表示的是物质的量,不是体积或分子数,ΔH<0,故反应为放热反应。
【答案】 C2.下列说法正确的是( )A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B.1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热D.测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液【解析】本题考查的是中和热的概念,关键是记清楚有关中和热的问题。
中和热是指稀酸、稀碱中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热,故C项正确。
H2SO4和Ba(OH)2反应时,除生成水外,还有BaSO4生成,所以其反应热不是中和热,D项错误。
【答案】 C3.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是( )A.使用环形玻璃棒是为了加快反应速率,减小实验误差B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C.用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计【解析】B中水银球应浸入溶液中但不与烧杯底接触;C中盐酸是强酸,醋酸是弱酸;D中不用滴定管。
第二课时热化学方程式中和反应反应热的测定—————————————————————————————————————[课标要求]1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
2.通过中和反应反应热的测定,初步学习测定化学反应反应热的实验方法。
,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。
2.1个公式:中和反应反应热的计算公式:ΔH=cmΔt×10-3n(H2O)kJ·mol-1[其中c=4.18 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。
热化学方程式1.概念表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义(1)热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
(2)对于热化学方程式H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8 kJ·mol-1,表示在25 ℃、101 kPa时,1 mol H2与12mol O2完全反应生成液态水时放出的热量是285.8 kJ。
3.书写原则(1)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量,不表示分子个数,可以用整数也可以用分数。
(2)必须注明物质的聚集状态、ΔH的“+、-”和单位。
(3)对于相同反应,ΔH的数值必须与化学计量数对应。
4.实例8 g 甲烷完全燃烧生成液态水时放出445 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890 kJ·mol -1。
1.1 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( )A .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ·mol -1 B .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-285.8 kJ·mol -1 C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-285.8 kJD .H 2+12O 2===H 2O ΔH =-285.8 kJ·mol -1 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 H 2燃烧生成液态水放出285.8 kJ 的热量,则ΔH =-285.8 kJ·mol -1。
第2课时热化学方程式中和热的测定学习目标核心素养1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
2.正确认识中和热的概念。
3.通过中和热的测定,初步学会测定化学反应反应热的实验方法,会分析测定反应热时误差产生的原因,并能采取适当措施减小实验误差。
1.证据推理与模型认知:化学反应中能量的变化可以定量描述,形成定性描述到定量描述的模型构建,掌握热化学方程式的书写原则。
2.科学探究与创新意识:能理解反应热测定的原理和方法,并在此基础上进行完善和改进测定方法,提升科学探究与创新意识。
一、热化学方程式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.特点(与化学方程式比较)(1)指明了反应时的温度和压强,若在25_℃和101_kPa时进行的反应,可不注明。
(2)在化学方程式右边注明ΔH的“+”、“-”、数值和单位。
(3)所有反应物和生成物都用括号注明它们在反应时的聚集状态。
常用s、l、g分别表示固体、液体和气体。
(4)化学计量数只表示物质的量,不表示微粒个数。
(5)化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同倍数。
3.意义热化学方程式不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了能量变化。
H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol,表示在25_℃和101_kPa条件下,1_mol H2(g)与12mol O2(g)完全反应生成1_mol H2O(l)时放出热量285.8 kJ。
二、中和热1.概念:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1_mol_H2O时的反应热叫做中和热。
2.表示方法:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol。
三、中和热的测定1.实验原理2.实验用品仪器:大烧杯(500_mL)、小烧杯(100_mL)、温度计、量筒(50_mL)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。
试剂:0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第2课时热化学方程式中和反应反应热的测定1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
(重点)2.通过中和反应反应热的测定,初步学习测定化学反应热的实验方法。
3.能正确分析测定反应热时产生误差的原因,并能采取适当措施减小误差。
热化学方程式[基础·初探]教材整理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.特点(与化学方程式比较)(1)指明了反应时的温度和压强,若在25_℃、101_kPa时进行的反应,可不注明。
(2)在化学方程式右边注明ΔH的“+”、“-”数值和单位。
(3)所有反应物和生成物都用括号注明它们在反应时的状态。
常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体和溶液。
(4)化学计量数只表示物质的量,不表示微粒个数。
(5)化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同倍数。
3.意义热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
4.实例H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ/mol ,表示在25 ℃、101 kPa,1 mol H 2与12mol O 2完全反应生成液态水时放出的热量是285.8 kJ 。
[探究·升华][思考探究]已知有下列化学方程式: ①H 2+I 2△2HI②H 2(g)+I 2(g)200 ℃101 kPa 2HI(g)ΔH =-14.9 kJ·mol -1③H 2+Cl 2=====点燃2HCl ④H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)ΔH =-184.6 kJ·mol -1 ⑤12H 2(g)+12Cl 2(g)===HCl(g)ΔH =-92.3 kJ·mol -1 ⑥H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g)ΔH =-241.8 kJ·mol -1 ⑦H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l)ΔH =-285.8 kJ·mol -1 问题思考:(1)以上7个化学方程式,哪些不属于热化学方程式?化学方程式中的g 、l等代表什么意思?固(态)体和溶液如何表示?【提示】①、③不是热化学方程式。
第2课时热化学方程式中和热的测定
一、选择题
1.热化学方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-483.6 kJ·mol-1中,化学式前面的化学计量数表示()
A.分子数B.体积
C.质量D.物质的量
答案 D
解析热化学方程式与普通化学方程式不同,热化学方程式中化学计量数只表示物质的量,不表示分子个数。
2.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3 kJ·mol-1表示()
A.碳和水反应吸收131.3 kJ能量
B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气吸收131.3 kJ热量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气吸收131.3 kJ热量
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
答案 C
解析反应热表示按照热化学方程式计量数的物质的量反应时吸收或放出的热量,单位是kJ·mol-1,该热化学方程式表示1 mol固态碳和1 mol 水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气吸收131.3 kJ的热量。
3.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如下图所示,该反应的热化学方程式是()
A .N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(l)ΔH =2(a -b -c )kJ·mol -1
B .N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(g)ΔH =2(b -a )kJ·mol -1
C.12N 2(g)+32H 2(g)===NH 3(l)ΔH =(b +c -a )kJ·mol -1
D.12N 2(g)+32H 2(g)===NH 3(g)ΔH =(a +b ) kJ·mol -1
答案 A
解析 由题图可以看出,12 mol N 2(g)+32 mol H 2(g)断裂化学键生成1 mol N 和
3 mol H 吸收的能量为a kJ ,1 mol N +3 mol H 形成1 mol NH 3(g)释放的能量为b kJ ,
所以有12N 2(g)+32H 2(g)===NH 3(g) ΔH =(a -b ) kJ·mol -1,而1 mol NH 3(g)转化为1
mol NH 3(l)放出c kJ 的热量,所以有12N 2(g)+32H 2(g)===NH 3(l) ΔH =(a -b -c )
kJ·mol -1,即N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(l) ΔH =2(a -b -c ) kJ·mol -1。
4.下列对H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH (298 K)=-184.6 kJ/mol 的叙述正确的是( )
A .1分子H 2和1分子Cl 2反应,放出热量184.6 kJ
B .1 mol H 2(g)完全反应生成2 mol HCl(g),放出的热量为184.6 kJ
C .在25 ℃、101 kPa 的条件下,1 mol H 2(g)和1 mol Cl 2(g)完全反应生成2 mol HCl(g),放出的热量为184.6 kJ
D .在25 ℃、101 kPa 的条件下,1 mol H 2(g)和1 mol Cl 2(g)完全反应生成2 mol
HCl(g),吸收的热量为184.6 kJ
答案 C
解析热化学方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应,在反应中各物质前的化学计量数不再表示粒子数目,只表示物质的“物质的量”,所以A项中分子个数的说法是错误的。
在描述反应时应说明外界条件,而B项中没有温度和压强,该说法也是错误的。
ΔH<0,反应放热而非吸热,D项错误。
5.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是()
A.使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应物混合均匀,加大反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.用0.5 mol·L-1NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:天平、量筒、烧杯、试管、温度计
答案 A
解析在中和热的测定中,使用环形玻璃搅拌棒搅拌,目的是使反应物混合均匀,加快反应,减小误差,A项正确;B项中,温度计水银球不能接触烧杯底部,故错误;C项中,CH3COOH为弱酸,电离吸热,故测得的中和热与用盐酸时数值不同,故错误;D项中仪器不需要天平、试管,故错误。
二、非选择题
6.写出下列反应的热化学方程式:
(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8 kJ热量:________________________。
(2)1 mol C(石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:____________________。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ的热量:____________________。
答案(1)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1366.8 kJ·mol-1
(2)C(石墨,s)+H 2O(g)===CO(g)+H 2(g)
ΔH =+131.3 kJ·mol -1
(3)NH 3(g)+54O 2(g)===NO(g)+32H 2O(g)
ΔH =-226.7 kJ·mol -1
解析 已知反应物的物质的量及放出或吸收的热量,要写出热化学方程式,关键是要确定与方程式中的化学计量数相对应的ΔH 。
(1)C 2H 5OH 燃烧的化学方程式为C 2H 5OH +3O 2=====点燃 2CO 2+3H 2O ,相应的热
化学方程式为C 2H 5OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(l) ΔH =-1366.8 kJ·mol -1。
(2)1 mol C(石墨)与H 2O(g)反应吸收131.3 kJ 热量,则相应的热化学方程式为C(石墨,s)+H 2O(g)===CO(g)+H 2(g) ΔH =+131.3 kJ·mol -1。
(3)1.7 g NH 3的物质的量为0.1 mol ,则1 mol NH 3发生催化氧化反应放出的热量为226.7 kJ 。
相应的热化学方程式为4NH 3(g)+5O 2(g)===4NO(g)+6H 2O(g) ΔH
=-906.8 kJ·mol -1或NH 3(g)+54O 2(g)===NO(g)+32H 2O(g) ΔH =-226.7 kJ·mol -
1。
7.50 mL 0.50 mol·L -1盐酸与50 mL 0.55 mol·L -1NaOH 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。
试回答下列问题:
(1)大小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,求得的中和热数值将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 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______________________________________________________________________ __
__________________________________________________________________ ______。
(4)若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案(1)减少实验过程中的热量损失(2)偏小(3)不相等相等中和热是在稀溶液中,H+和OH-发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量,与酸碱的用量无关(4)偏小
解析要掌握实验操作要点:①量热器保温效果要好;②酸碱溶液的浓度要小;
③酸碱一方要过量;④操作迅速准确,减少热量损失;⑤及时准确记录数据。
中和热是在稀溶液中,H+和OH-发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量。
强酸与强碱反应的实质是H++OH-===H2O,计算出来的中和热是相同的。