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第2课时热化学方程式中和热一、热化学方程式1.概念:能表示参加反应的_________和_______的关系的化学方程式。物质的量反应热2.特点(与化学方程式比较):(1)指明了反应时的_____和_____,若在__________________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。温度压强25℃、101kPa(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____________分别表示固体、液体、气体和溶液。(4)化学计量数只表示_________,不表示微粒个数。s、l、g、aq物质的量3.意义:不仅表明了化学反应中的_____变化,也表明了化学反应中的_____变化。物质能量4.举例:25℃、101kPa时,1g氢气完全燃烧生成液态水,放出142.9kJ的热量,反应的热化学方程式为______________________________________________。2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1二、中和热的测定1.中和热:(1)概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成_______H2O时的反应热叫做中和热。(2)特殊值:强酸与强碱的中和反应的实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为______________________________________________。1molH+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-12.中和热的测定实验(填出仪器的名称):【自主检测】1.下列表示氢气在氧气中燃烧的热化学方程式的是()A.2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH=-483.6kJB.2H2+O2====2H2OΔH=-483.6kJC.2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH=-483.6【解析】选C。A项反应热的单位错误,B项反应热的单位错误,同时也没标明物质的状态,C项正确。D项,反应热的单位错误。2.热化学方程式H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)ΔH=-184.6kJ·mol-1中,化学计量数表示()A.分子数B.体积C.物质的量D.质量【解析】选C。热化学方程式中化学计量数表示物质的量,不表示分子数。3.已知1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热量,下列热化学方程式书写正确的是()A.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=-142.9kJ·mol-1B.H2O(l)====H2(g)+O2(g)ΔH=+285.8kJ·mol-1C.2H2+O2====2H2OΔH=-571.6kJ·mol-1D.H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-285.8kJ·mol-11212【解析】选B。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ΔH=-571.6kJ·mol-1,A错误;水分解是吸热反应,1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热量,则H2O(l)====H2(g)+O2(g)ΔH=+285.8kJ·mol-1,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;2gH2燃烧生成12液态水时放出285.8kJ的热量,ΔH0,热化学方程式为H2(g)+O2(g)====H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1,D错误。124.在中和热测定的实验中不需要用到的仪器是()A.量筒B.温度计C.环形玻璃搅拌棒D.托盘天平【解析】选D。需要温度计测定温度、环形玻璃搅拌棒搅拌使溶液混合均匀,还需要量筒量取一定体积的酸、碱溶液,不需要托盘天平。5.某实验小组学生按照实验要求,用50mL0.5mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·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放出的热量计算中和热,下列说法正确的是()A.实验过程中没有热量损失B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒C.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯D.酸或碱的物质的量越大,所测中和热的数值越大【解析】选B。A项,该装置的保温效果并不如量热计那样好,肯定存在热量的散失,错误;B项,根据量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒,正确;C项,中和热测定实验成败的关键是温度工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失,错误;D项,因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,与酸碱的用量无关,中和热数值相等,错误。知识点一热化学方程式的书写及正误判断1.书写热化学方程式的五步骤2.热化学方程式书写的四注意(1)注明测定ΔH的条件。原因:反应热(ΔH)与测定条件(温度、压强等)有关,但大多数ΔH是在25℃、101kPa下测定,此时可不注明温度和压强。(2)注明物质的聚集状态。原因:物质的聚集状态不同,其能量不同,则反应热ΔH不同,因此,要在物质的化学式后面用括号注明各物质的聚集状态,一般用英文字母g、l和s分别表示气态、液态和固态,水溶液中的溶质则用aq表示。(3)注明ΔH的数值、单位及正、负号。原因:ΔH为“-”是放热反应;ΔH为“+”是吸热反应,单位是kJ·mol-1。(4)注意化学计量数。原因:热化学方程式中化学计量数只代表物质的量,不表示分子数,因此,可为整数,也可为分数。3.热化学方程式书写正误判断的五审核【素养升华】微观探析:ΔH的大小比较(1)考虑反应物或生成物的聚集状态。若是放热反应,生成固体放出的热量生成液体放出的热量生成气体放出的热量;若是吸热反应,生成气体吸收的热量生成液体吸收的热量生成固体吸收的热量。(2)考虑反应的化学计量数。若一反应的化学计量数是另一反应的化学计量数的n倍,则反应热亦为另一反应的反应热的n倍。(3)可逆反应中的ΔH是指完全反应时的反应热,因此要考虑反应的程度,反应的程度越大,反应热越大。(4)要注意ΔH的“+”和“-”。在比较大小时,正负号具有数学意义。【易错提醒】(1)化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同倍数。(2)对于可逆反应,正反应和逆反应的反应热数值大小相同,符号相反。【典题通关】【典例】下列热化学方程式正确的是()A.2SO2+O22SO3ΔH=-196.6kJ·mol-1B.C(s)+O2(g)====CO2(g)ΔH=+393.5kJ·mol-1C.H2(g)+O2(g)====H2O(g)ΔH=-241.8kJD.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-112【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)注明物质的状态。(2)写对ΔH的正负号及单位。【解析】选D。A、没有表示出物质的状态,故A错误;B、该反应为放热反应,ΔH应为负号,故B错误;C、ΔH的单位是kJ·mol-1,故C错误;D、符合热化学反应方程式的要求,故D正确。【延伸探究】(1)该题正确的选项中,其逆反应的反应热是多少?提示:根据“可逆反应中正反应和逆反应的反应热数值大小相同,符号相反”可以判断ΔH=+571.6kJ·mol-1。(2)该题正确的选项中,若生成物的物质的量变为4mol,则反应放出的热量是多少?提示:根据D项热化学方程式可知,若生成4mol水,则放出的热量是1143.2kJ。【过关训练】1.(2018·成都高二检测)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()A.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-48.40kJ·mol-1252B.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1C.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=+5518kJ·mol-1D.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-48.40kJ·mol-1252252252【解析】选B。1gC8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放热48.40kJ,则1molC8H18燃烧放热48.40kJ×114≈5518kJ,所以A、D错误;放热反应的ΔH0,为负值,所以C错误。2.根据已知条件,写出对应的热化学方程式。(1)已知100ml1mol·L-1的氢氧化钠溶液与适量硫酸溶液完全反应放出5.73kJ的热量,请写出表示中和热的热化学方程式______________。(2)1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1141kJ热量______________。(3)1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量______________。(4)2molAl(s)与适量O2(g)发生反应,生成Al2O3(s),放出1669.8kJ热量______________。【解析】(1)已知100mL1mol·L-1的氢氧化钠溶液与适量硫酸溶液完全反应放出5.73kJ的热量,NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.1L×1mol·L-1=0.1mol,二者恰好反应生成0.1mol水,放出5.73kJ的热量,则生成1mol水时放出的热量为57.3kJ,表示中和热的热化学方程式NaOH(aq)+H2SO4(aq)====Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。1212(2)1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1141kJ热量,热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)====2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1141kJ·mol-1。(3)1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量,热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1366.8kJ·mol-1。(4)2molAl(s)与适量O2(g)发生反应,生成Al2O3(s),放出1669.8kJ热量,热化学方程式为:2Al(s)+O2(g)====Al2O3(s)ΔH=-1669.8kJ·mol-1。32答案:(1)NaOH(aq)+H2SO4(aq)====Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1(2)C2H4(g)+3O2(g)====2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1141kJ·mol-1(3)C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1366.8kJ·mol-11212(4)2Al(s)+O2(g)====Al2O3(s)ΔH=-1669.8kJ·mol-132【补偿训练】燃烧1g乙炔(C2H2)生成二氧化碳和液态水,放出热量50kJ,则这一反应的热化学方程式为()A.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+50kJ·mol-1B.C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300kJC.2C2H2+5O2====4CO2+2H2OΔH=-2600kJ·mol-1D.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ·mol-1【解析】选D。1g乙炔完全燃烧生成液态水时能放出50kJ的热量,26g乙炔(1mol)完全燃烧生成液态水时能放出26×50kJ=1300kJ的热量,故乙炔燃烧生成液态水时的热化学反应方程式:C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300kJ·mol-1,或写成2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-260