反应热与热化学方程式教案

第1讲反应热与热化学方程式

Ⅰ.知识回顾

一．反应热焓变

1．反应热通常情况下的反应热即焓变，用ΔH表示，单位＿＿＿。

旧键的断裂＿＿＿能量；新键的形成＿＿＿能量，总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。吸热反应：＿＿者>＿＿者；放热反应：＿＿者<＿＿者。

2．化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系

放出热量吸收热量

前者为反应

3．放热反应ΔH为“或ΔH吸热反应ΔH为“”或ΔH?H＝E（的总能量）－E（的总能量）

?H＝E（的键能总和）－E（的键能总和）

4．常见放热反应和吸热反应

⑴常见放热反应①②⑵常见吸热反应①②

5．反应热的测量仪器叫量热计

二．热化学方程式及其书写

1．热化学方程式是指。

既表明了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的。

2．书写注意事项：

⑴应注明反应物和生成物的状态；固体（），液体（），气体（）；不用↑和↓（因已注明状态）。（若为同素异形体、要注明名称），因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关，即反应物的物质相同，状态不同，△H也不同。

⑵要注明反应温度和压强。因为△H的大小和反应的温度、压强有关，如不注明，即表示在101kPa和25°C。⑶热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。相同物质的化学反应，当化学计量数改变时，其△H也同等倍数的改变。

如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol

⑷△H的表示：在热化学方程式中△H的“＋”“－”一定要注明，“＋”代表，“－”

代表。△H的单位是：或。

⑸热化学方程式具有加和性，化学式前面的计量数必须与△H相对应；反应逆向进行时，△H值不变，符号相反。

三．燃烧热和中和热

1．燃烧热是指kJ/mol。

几个注意点：

①研究条件：25℃,101kPa

②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。

③燃烧物的物质的量：1mol

④在没有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃,101kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。如：C→CO2(g)、H→H2O（l）、S→SO2（g）

2．中和热是。

中和热的表示：（一般为强酸与强碱）H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=－57.3kJ／mol。

弱酸、弱碱电离时要吸热，△H>—57.3KJ/mol

3．中和热的测定

实验原理：△H＝－4.18m(t2?t1)

n(H2O)?10KJ/mol-3

实验用品：

实验步骤：⑴准备（保温）；⑵量取盐酸（定量、测温）；⑶量取烧碱（定量、测温）；⑷混合（测温）；⑸

计算，分析误差。

四．盖斯定律：

对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变是______________的。这就是盖斯定律。也就是说，化学反应的反应热只与反应反应物和生成物有关，而与具体的反应进行的途径无关。

五．能源

百年时间，但化石燃料是一种的资源。所以必需重视开发新能源。

新能源有等，这些新能源的特点是。

思考：把下列14种能源按要求填入下表，并指出哪些是不可再生能源。

煤、石油、水力、汽油、铀、薪柴、酒精、天然气、液化气、热水、煤气、蒸汽、风力、电

II．突破重难点

重难点1.化学反应中的能量变化、焓变

【例题1】已知反应X+Y==M+N为放热反应，该反应的下列说法中正确的是（）

A．X能量一定高于M；

B．Y的能量一定高于N；

C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量；

D．因该反应为放热反应，所以一定不必加热就可以发生。

重难点2.热化学方程式的'书写

【例题2】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。表示辛烷燃烧热的热化学方程式正确的是（）

A．C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=－48.40kJ/mol

B．C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=－5518kJ/mol

C．C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=+5518kJ/mol

D．2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=－11036kJ/mol

【变式训练】25℃、101KPa时，1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，同时放出22.68kJ热量，写出该物质燃烧热的热化学方程式

重难点3反应热计算

【例题3】拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则

1molN2生成NH3的反应热为591UP有效学习的平台()，1molH2生成NH3的反应热为。

【例题4】已知：BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)?H??571．2kJ·mol?1

Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s)?H??1473．2kJ·mol?1

Ba(s)+S(s)=BaS(g)?H??460kJ·mol?1

请回答：C(s)和O2(g)反应生成CO(g)

【变式训练】已知CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H1＝－574kJ·mol-1

CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)△H2

若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则△H2＝。

【例题5】盖斯定律在生成和科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。

⑴由于C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，反应C(s)+1O2(g)=CO(g)的反应热无法直接2

测得，但该反应的反应热可由以下两个反应的反应热计算求得：

C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ·mol—1CO(g)+1O2(g)=CO2(g)ΔH=－283kJ·mol—12

写出C转化为CO的热化学方程式：。

⑵同素异形体相互转化的反应热小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。通过下列两个

反应可以间接求得石墨转化为金刚石的反应热：

C(s、金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－395.4kJ·mol—1C(s、石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ·mol—1①石墨和金刚石相比，的稳定性更大，石墨转化为金刚石的热化学方程式为。②理论上能否用石墨合成金刚石？，若能，需要的条件是；若不能，理由是。

【教师点拨】

【例题6】已知1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量；1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。

⑴

⑵若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出热量890kJ。（填“＞”、“＜”、“＝”）⑶若将amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出热量Q的取值范围是。

⑷若将amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，且CO2和水的物质的量相等时，则放出热量Q的的取值范围是：。

重难点4中和热

【例题7】含1molBa(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出热量114.6kJ．下列热化学方程式中，正确的是()

A．Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)=BaCl2(aq)＋2H2O(l)△H＝+114.6kJ/mol

B．Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)=BaCl2(aq)＋2H2O(l)△H＝－114.6kJ/mol

C．1/2Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)＋H2O(l)△H＝－57.3kJ/mol

D．1/2Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)＋H2O(l)△H＝+57.3kJ/mol

【例题8】50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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）烧杯间填满碎纸条的作用是。

（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”、“偏

小”、“无影响”）。

（4）实验中60mL0.50mol/L盐酸与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”、“不相等”），所求中和热

（填“相等”、“不相等”），简述理由

。

（5）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（均填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会（均填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。

【例题9】燃烧0.10g酒精（C2H5OH）生成液态水和CO2，放出的热量能使100g水升高温度7.12℃，计算酒

-1精的燃烧热。（水的比热容为4.184J·g-1·℃）

III．巩固练习

1．()下列说法不正确的是

A．物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量

B．热反应方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数

C．所有的燃烧都是放热反应

D．热化学方程式中分子式前面的化学计量数可以是分数

2．()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

1①C(s)＋O2(g)===CO2(g)△H1C(s)2(g)===CO(g)△H22

②S(s)＋O2(g)===SO2(g)△H3S(g)＋O2(g)===SO2(g)△H4

1③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)△H52H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)△H62

④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)△H7CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)△H8

A．①B．④C．②③④D．①②③

3．()氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：

H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)；△H＝－285.8kJ/mol

CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)；△H＝－283.0kJ/mol

C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)；△H＝－5518kJ/mol

CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；△H＝－890.31kJ/mol

相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是

A．H2(g)B．CO(g)C．C8H18(l)D．CH4(g)

4．()已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是

A．2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－4bkJ/mol

B．C2H2（g）＋5

2O2（g）＝2CO2（g）＋H2O（l）ΔH＝2bkJ/mol

C．2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－2bkJ/mol

D．2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝bkJ/mol

5．()化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键（或其逆过程）时释放（或吸收）的能量。现已知H—H键键能为436kJ/mol，H—N键键能为391kJ/mol。根据热化学方程式N2(g)+3H2(g)

A．431kJ·mol—12NH3(g)；ΔH=－92.4kJ·mol—1，计算N≡N键的键能是—1—1—1B．946kJ·molC．649kJ·molD．896kJ·mol

6．()25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为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

2+——A．2H+(aq)+SO2BaSO4(s)+2H2O(1)?H=－57.3kJ/mol4(aq)+Ba(aq)+2OH(aq)===

B．KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)===1/2K2SO4(aq)+H2O(l)?H=－57.3kJ/mol

C．C8H18(1)+25/2O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)?H=－5518kJ/mol

D．2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(1)?H=－5518kJ/mol

7．()下列热化学方程式正确的是（ΔH的绝对值均正确）

A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=－1367.0kJ/mol（燃烧热）

B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ/mol（中和热）

C．S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=－269kJ/mol（反应热）

D．2NO2=O2+2NOΔH=+116.2kJ/mol（反应热）

8．()已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol

Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2O2(g)ΔH=-226kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是

A．CO的燃烧热为283kJ

B．右图可表示为CO生成CO2的反应过程和能量关系

C．2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH＞－452kJ/mol

D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×10

9．()已知热化学方程式：

H2O(g)＝H2(g)+

H2(g)+1

21223O2(g)△H=+241.8kJ／molO2(g)＝H2O(1)△H=－285.8kJ／mol

当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是。

A．△H=+88kJ/molB．△H=+2.44kJ/molC．△H=－4.98kJ/molD．△H=－43kJ/mol

10．已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)△H═－890kJ/mol,现有甲烷和一氧化碳混合气体0.75mol,完全燃烧后,生成二氧化碳气体和液态水18g,并放出515kJ热量,则CO燃烧的热化学方程式为.

11．已知CaCO3(s)═CaO(s)十CO2(g)△H═+175.7kJ·mol-1；C(s)十O2(g)═CO2(g)△H═－393.5kJ·mol-1求ltCaCO3分解生成生石灰理论上需含杂质为10%的焦炭多少千克？

12．已知下列反应的反应热为：

(1)CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1==－870.3kJ/mol。

(2)C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2═－393.5kJ/mol。

(3)H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H3=－285.8kJ/mol

试计算下列反应的反应热：C(s)+2H2(g)+CO2(g)==CH3COOH(l)△kJ·mol-1。

13．已知：O2(g)＝O2+(g)+e-△H1=+1175.7kJ·mol-1

PtF6(g)+e-＝PtF6-(g)△H2=－771.1kJ·mol-1

O2+P1F6-(S)＝O2+(g)+P1F6(g)-△H3=+482.2kJ·mol-1

则反应O2(g）+PtF6(g)=O2+P1F6-(S)的△H=__________kJ·mol-1。

14．CO、CH4均为常见的可燃性气体。

(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是。

(2)已知在101kPa时，CO的燃烧热为283kJ/mol。相同条件下，若2molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1molCO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧热化学方程式是：。

(3)120℃、101kPa下，amL由CO、CH4组成的混合气体在bmLO2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。①若混合气体与O2恰好完全反应，产生bmLCO2，则混合气体中CH4的体积分数为（保留