学年高二化学苏教版选修4学案专题1 第一单元 第2课时 反应热的测量.docx

1、学年高二化学苏教版选修4学案专题1 第一单元 第2课时 反应热的测量第2课时反应热的测量学习目标定位1.正确认识中和热的概念。2.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已知1 mol C和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO和1 mol H2，需吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热H131.5_kJmol1。该反应的热化学方程式是C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1。2已知热化学方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1(

2、1)该反应是放热(填“放热”或“吸热”)反应，判断的依据是H为负值。(2)当反应的热量变化为2 136 kJ时，参加反应的N2H4质量是128_g。3丙烷(C3H8)是一种气体燃料。标准状况下，22.4 L丙烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出热量2 220.0 kJ。(1)该反应的热化学方程式是C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJmol1。(2)1.1 kg丙烷完全燃烧放出的热量是55_500.0_kJ。4中和反应的概念是酸和碱反应生成盐和水的反应，实质是酸电离产生的H与碱电离产生的OH结合成H2O，强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的离子方程式为HO

3、H=H2O。探究点一中和反应的反应热(中和热)1写出下列反应的化学方程式：(1)将0.02 molL1盐酸与0.02 molL1氢氧化钠溶液等体积混合：HClNaOH=NaClH2O。(2)将0.01 molL1硫酸与0.02 molL1氢氧化钠溶液等体积混合：H2SO42NaOH=Na2SO42H2O。2上述两反应，若从物质类别的变化分析，其反应类型是中和反应；若从能量的变化分析，其反应类型是放热反应。3上述两反应的离子方程式是HOH=H2O，两反应过程中的热量变化相同(填“相同”或“不同”)，你判断的依据是参加两反应的H、OH的数目都相同。归纳总结(1)中和热的概念是酸和碱在稀溶液中发生中

4、和反应生成1_mol_H2O(l)时的反应热。(2)强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1 mol H和1 mol OH反应生成1 mol液态H2O，放出57.3 kJ的热量，表示为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。活学活用1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B1 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溶液答案C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、稀碱发生中和反应生成1 m

5、ol H2O(l)时所放出的热量，故C说法正确；H2SO4和Ba(OH)2反应时，除生成水外，还有BaSO4沉淀生成，所以其反应热不是中和热，D错误。2已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 molL1的NaOH溶液中加入下列物质：稀醋酸；浓硫酸；稀硝酸，恰好完全反应。其焓变H1、H2、H3的关系是()AH1H2H3 BH1H3H2 DH1H3H2答案D解析因为稀醋酸是弱酸，难电离，电离时吸热，浓硫酸溶于水时放热，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)Q(稀硝酸)Q(稀醋酸)，又因

6、放热反应中，H为负值，即HQ，故H2H3H1，因而选D。探究点二中和反应反应热的测定1中和反应反应热可以用实验的方法测得。先将反应器置于绝热容器中，然后在反应器内将酸、碱稀溶液混合，发生中和反应，放出的热传入水(稀溶液)中，测量出水(稀溶液)的温度变化，根据水的质量、比热容等可求出反应放出的热量。2实验仪器装置(1)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。(2)实验过程中，还需要的其他仪器有50_mL量筒(2只)。3实验测量数据(1)初始温度(t1)用一量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸，倒入简易量热计中并测量其温度；用另一量筒量取50 mL 0.50 molL1 NaOH

7、溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。(2)终止温度(t2)把量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板。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，记录终止温度为t2。(3)重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。4实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 gcm3，反应后溶液的比热容c4.18 Jg11，忽略量热计的比热容。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418(t2t1)kJ，中和热为16.72(t2t1)kJmol1(或H kJmol1)。归纳总结中和反应热的测定实验步骤活学活用3利用如图

8、所示装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_(填序号)。A沿玻璃棒缓慢倒入B分三次少量倒入C一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_(填序号)。A用温度计小心搅拌B揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C轻轻地振荡烧杯D用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)现将一定量的稀氢氧化

9、钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为_。(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/ 终止温度t2/ 盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热H_(结果保留一位小数)。(6)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_。答案(1

10、)确保盐酸被完全中和(2)C(3)D(4)H1H257.3 kJmol1BHNO3(aq)NH3H2O(aq)=H2O(l)NH4NO3(aq)H57.3 kJmol1CCH3COOH(aq)KOH(aq)=H2O(l)CH3COOK(aq)H57.3 kJmol1答案D解析A项中H57.3 kJmol1，A错；B、C两项中，NH3H2O、CH3COOH为弱电解质，电离时需吸收热量，分别与强酸、强碱发生中和反应时，放出的热量小于57.3 kJ，故H57.3 kJmol1，B、C错。4已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55

11、.6 kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7 kJmol1 B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1答案C解析由题意可知HCN(aq)OH(aq)=H2O(l)CN(aq)H12.1 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJmol1。对比两个热化学方程式可知，反应比反应放热少的原因是HCN是弱酸，电离过程吸热。1 mol HCN与NaOH反应比1 mol HCl与NaOH反应时少放出43.5 kJ的热量，故HCN在水溶液中电离的H等于43.5 kJmol1，所以选C。5已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57

12、.3 kJmol1，回答下列问题。(1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_kJ的热量。(2)用含2 mol H2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应，此反应的中和热H为_。(3)如果将(1)反应中的稀盐酸换成稀醋酸，反应放出的热量_(填“大于”、“小于”或“等于”)(1)中反应放出的热量。答案(1)28.65(2)57.3 kJmol1(3)小于解析(1)0.5 mol，所以0.5 mol NaOH与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5 mol57.3 kJmol128.65 kJ。(2)据中和热的定义可知，中和热与强酸、强碱的物质的量的多少无关，中和热H为57.3 kJmol1。

13、(3)因醋酸为弱酸，用NaOH中和时，需不断地电离出H，而电离过程中要吸收热量，故反应放出的热量会减小。基础过关一、中和反应的反应热1已知HOH=H2O生成1 mol H2O放出热量57.3 kJ，下列反应中能放出57.3 kJ热量的是()A1 mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应B稀盐酸与氨水反应生成1 mol H2OC稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水D稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1 mol水答案C解析A放出热量应为2 mol57.3 kJmol1；B放出热量应略小于57.3 kJ，因弱酸、弱碱在水中电离要吸收一部分热量，故多数强酸与弱碱、弱酸与强碱的中和反应热数值小

14、于57.3 kJ。酸与碱的浓度不能太大，否则中和热数值会偏大，故D错。2含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 molL1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为()AKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H11.46 kJmol1B2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l)H11.46 kJmol1C2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJmol1DKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1答案D

15、解析中和热是以生成1 mol H2O(l)所放出的热量来定义的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故答案为D。二、中和反应反应热的测定3实验室进行中和热的测定实验时除需要量热计外，所用的其他仪器和试剂均正确的一组是()A0.50 molL1盐酸，0.50 molL1 NaOH溶液，100 mL 量筒1个B0.50 molL1盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，100 mL 量筒2个C0.50 molL1盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，50 mL 量筒1个D0.50 molL1盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，

16、50 mL 量筒2个答案D解析本实验中为了保证0.50 molL1的盐酸完全被中和，采用0.55 molL1 NaOH溶液，使碱稍过量，故A项不符合；所需酸、碱量均为50 mL，故B项不符合；酸、碱分别用不同的量筒量取，故C项不符合。4用50 mL 0.50 molL1盐酸和50 mL 0.50 molL1 NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1 ，终止温度为23.4 ，反应后溶液的比热容为4.18 Jg11，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1 gcm3，则中和反应生成1 mol水时放热()A55.2 kJ B391 kJC336 kJ D1.38 kJ答案A解析代入H kJmol

17、1计算即可。5将V1 mL 1.00 molL1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22 B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.00 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应答案B解析从图中曲线可以看出，温度为22 时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生反应，所以22 一定不是室温，A错；曲线随V1增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高，说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V130 mL 时温度最高，说明此

18、时两者恰好完全反应，则c(NaOH)1.5 molL1，C错；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错。三、反应热与物质能量的关系6已知25 、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.51 kJmol1C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H395.41 kJmol1据此判断，下列说法正确的是()A由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨的能量比金刚石的低B由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨的能量比金刚石的高C由石墨制备金刚石是放热反应；石墨的能量比金刚石的低D由石墨制备金刚石是放热反应；石墨的能量比金刚石的高答案A解析有两种方法

19、可判断。方法一：反应中放出的热量反应物的总能量生成物的总能量；方法二：由得C(石墨， s)=C(金刚石，s)H1.9 kJmol1，该反应为吸热反应，石墨的能量比金刚石的能量低，故选A。7下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)H0，则金刚石比石墨稳定C已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H2答案

20、D解析A项中2 mol SO2和1 mol O2的总能量比2 mol SO3的能量高，但不能说SO2的能量高于SO3的能量；B项中石墨转化为金刚石，吸收能量，即金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B项错误；C项中酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C项错误；D项中，前者完全燃烧，后者未完全燃烧，故前者放出的能量多，但比较H时应带符号比较，数值越大，H越小，故H1H2。8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)HQ1H2(g)Br2(g)=2HBr(g)HQ2有关上述反应的叙述正

21、确的是()AQ1Q2，A错；B项，因为Cl2、Br2与H2的反应为放热反应，所以生成物总能量小于反应物总能量，B错；C项，生成1 mol HCl气体放出热量为，C错；D项，1 mol HBr(g)变为1 mol HBr(l)要放出热量，所以，1 mol HBr(g)具有的能量大于 1 mol HBr(l)具有的能量，D正确。能力提升9某实验小组用0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液进行中和热的测定。.配制0.50 molL1 NaOH溶液(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体_g。名称托盘天平(带砝码)小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒

22、仪器序号abcdef(2)从上图中选择称量NaOH固体所需要的仪器：_(填字母)。.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJmol1)：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白： 温度实验次数起始温度t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.231.2325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶

23、液的密度都是1 gcm3，中和后生成溶液的比热容 c4.18 Jg11。则中和热H_(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJmol1有偏差，产生偏差的原因可能是_(填字母)。a实验装置保温、隔热效果差b量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度答案.(1)5.0(2)abe.(1)H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJmol1(2)4.053.5 kJmol1acd10下表中的数据是断裂1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：物质Cl2Br2I2H2HClHIHBr键能/kJmol1243193151436431298366根据上述数据回答(1)(4)题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是_(填字母，下同)AH2 BCl2 CBr2 DI2(2)下列氢化物本身具有的能量最低的是_AHCl BHBrCHI DHF(3)X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。