高二化学教案：化学反应中的热效应教学案

A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3

答案　B

解析　设112 L即5 mol混合气体中H2的物质的量为x，则285.8x+890(5-x)=3 695，解得：x=1.25 mol。则n(H2)∶n(CH4)=1.25 mol∶3.75 mol=1∶3。

5.已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH1=-571.6 kJ•mol-1，则关于热化学方程式：2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)　ΔH2=?的说法中正确的是(　　)

A.热化学方程式中化学计量数表示分子数

B.该反应ΔH2大于零

C.该反应的ΔH2=-571.6 kJ•mol-1

D.该反应可表示36 g水分解时的热效应

答案　B

解析　ΔH2与ΔH1符号相反，数值相等，故ΔH2=+571.6 kJ•mol-1;D选项没有指明36 g水的状态，故D项错误。

练方法技巧

6.已知：

(1)H2(g)+12O2(g)===H2O(g)　ΔH1=a kJ•mol-1

(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH2=b kJ•mol-1

(3)H2(g)+12O2(g)===H2O(l)　ΔH3=c kJ•mol-1

(4)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH4=d kJ•mol-1

下列关系式中正确的是(　　)

A.ad>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0

答案　C

解析　抓比较的关键。该反应是放热反应，ΔH<0;(1)与(2)是生成H2O的状态一样，但物质的计量数是2倍关系，2a=b;同理比较(3)、(4)得：2c=d，由于H2O(g)===H2O(l)是放热反应，ΔH<0，故c

7.工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是(　　)

A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ•mol-1

B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ•mol-1

C.SO2(g)+12O2(g) SO3(g) ΔH=98.3 kJ•mol-1

D.SO2(g)+12O2(g) SO3(g) ΔH=-196.6 kJ•mol-1

答案　A

练综合拓展

8.写出下列反应的热化学方程式：

(1)1 mol N2(气态)与适量H2(气态)反应，生成NH3(气态)，放出92.2 kJ的热量

____________________。

(2)1 mol N2(气态)与适量O2(气态)反应，生成NO(气态)，需吸收68 kJ的热量

__________________。

(3)1 mol Cu(固态)与适量O2(气态)反应，生成CuO(固态)，放出157 kJ的热量

____________________。

(4)1 mol C(固态)与适量H2O(气态)反应，生成CO(气态)和H2(气态)，需要吸收131.3 kJ

的热量__________________。

(5)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料，1 mol N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)

和H2O(气态)，放出534 kJ的热量____________________。

答案　(1)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)　ΔH=-92.2 kJ•mol-1

(2)N2(g)+O2(g)===2NO(g)　ΔH=68 kJ•mol-1

(3)Cu(s)+12O2(g)===CuO(s)　ΔH=-157 kJ•mol-1

(4)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH=131.3 kJ•mol-1

(5)N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534 kJ•mol-1

9.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ•mol-1

CO(g)+12O2(g)===CO2(g)　ΔH=-283 kJ•mol-1

某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.76 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量分别为______________。

答案　0.2 mol、0.2 mol

解析　由题意知：反应生成3.6 g H2O(l)，故H2的物质的量为3.6 g18 g•mol-1=0.2 mol。0.2 mol H2完全燃烧放出的热量为571.6 kJ•mol-12×0.2 mol=57.16 kJ，故CO完全燃烧放出的热量为113.76 kJ-57.16 kJ=56.6 kJ，所以CO的物质的量为56.6 kJ283 kJ•mol-1=0.2 mol。

10.1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时，放出890 kJ热量，不完全燃烧生成CO和液态水时，放出519 kJ热量。如果1 mol CH4在一定量的氧气中燃烧生成CO、CO2和液态水，并放出797.25 kJ热量，则氧气的质量为________。

答案　60 g

解析　先绘出思维模型图

分清图中各ΔH的意义和量关系

ΔH=-890 kJ•mol-1

ΔH1=-519 kJ•mol-1

ΔH2=-890 kJ•mol-1+519 kJ•mol-1=-471 kJ•mol-1

表示CO完全燃烧产生的反应热ΔH3=-797.25 kJ•mol-1，实际反应热ΔH4=ΔH-ΔH3=-92.75 kJ•mol-1

表示混和气中的CO，若再燃烧产生的反应热。因此ΔH4ΔH2即为混和气中nCOnCH4的比，因为n(CH4)=1 mol，故n(CO)=ΔH4ΔH2=-92.75 kJ•mol-1-471 kJ•mol-1×1 mol=0.25 mol

混和气中n(CO2)=1 mol-0.25 mol=0.75 mol

混和气中n(H2O)=2n(CH4)=2 mol

根据元素守恒：消耗的n(O2)=12n(CO)+n(CO2)+n(H2O)=12×0.25 mol+0.75 mol+12×2 mol=1.875 mol

m(O2)=32 g•mol-1×1.875 mol=60 g。

第3课时　反应热的测量与计算

[目标要求]　1.掌握中和热的测量及计量方法。2.理解盖斯定律的含义。

一、中和热的测定

1.实验原理

在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol_H2O，这时的反应热叫做中和热。本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化来计算反应过程中所放出的热量，并由此求得中和热。

2.实验仪器及试剂

仪器：大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、环形玻璃搅拌棒、温度计、量筒(50_mL)两个、碎泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔);

药品：盐酸(0.50 mol•L-1)、氢氧化钠溶液(0.55 mol•L-1)。

3.实验步骤

(1)制作简易的量热器(如图所示)

(2)用量筒准确量取反应溶液，准确测量温度(精确到0.1 ℃)。

(3)将溶液混合反应，记录终止温度。

(4)重复实验步骤(2)～(3)三次。

实验

次数 起始温度t1/℃ 终止温度

t2/℃ 温度差

(t2-t1)/℃

HCl NaOH 平均值

1

2

3

4.实验数据的处理

ΔH=-QnH2O，其中Q=c•m•Δt。

二、盖斯定律

1.内容

不管化学反应是一步完成或分几步完成，其总的热效应是完全相同的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

2.解释

能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。

3.应用

对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，产品不纯(即有副反应发生)的反应，测定反应热有困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。

例如：C(s)+12O2(g)===CO(g)

上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2;O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH无法测定，但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：

(1)C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ•mol-1

(2)CO(g)+12O2(g)===CO2(g)　ΔH2=-283.0 kJ•mol-1

根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的ΔH。

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