热化学方程式的书写

第3课时热化学方程式什么是热化学方程式？表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。请看以下两个例子，再思考！问题：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。请同学们说明一下热化学方程式的特点：通过以上两个例子，说明一下热化学方程式与一般的化学方程式的书写有什么不同？(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，(为什么？)而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。(2)标出了反应物与生成物的状态：固体一s，液体一l，气体一g；(为什么要标出？)(3)写出了反应热，还注明了“＋”，“－”(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。例题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6KJ/mol问题：反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中∆H它表示了什么意义？∆H它的值与什么有关系？热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。∆H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量，∆H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同。例如：

思考题1

下列说法中不正确的是()A．物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量B．热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量，不表示分子的个数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

答案

A

3．特点(与化学方程式比较)(1)指明了反应时的温度和压强，如在25℃、101kPa下进行的反应，可不注明。(2)在化学方程式右边注明ΔH的符号、数值和单位。(3)所有反应物和产物都用括号注明了它们的聚集状态。

(4)化学计量数只表示物质的量，而不表示分子数或原子数，因此可以为非整数。(5)化学计量数和反应热的数值可以同时扩大或缩小相同倍数。

思考题2为什么书写热化学方程式时要注明反应物和生成物的聚集状态？

答案

反应热与物质的聚集状态有关，即状态不同，产生的热效应不同。

写出下列反应的热化学方程式课堂练习1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO

(g)，需吸收68kJ的热量；2、2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；3、1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4、4gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。5、在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=–572kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);H=–890kJ/mol由1mol氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。2066KJ二、中和热及其测定

1．中和热在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1

molH2O，这时的反应热叫做中和热。

2．中和热的测定如右图所示装置，利用50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出来的热量可计算中和热。其实验过程为：

(1)安装实验装置。(2)用一个量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸，倒入小烧杯中，用温度计测出溶液的温度，再用水洗净温度计。

(3)用另一个量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用温度计测出NaOH溶液的温度。(4)将NaOH溶液倒入小烧杯中，搅拌溶液，测量最高温度。(5)重复实验两次，取平均值计算。(6)数据处理。如起始两溶液的平均温度为t1，实验中最高温度为t2，则生成1molH2O所放出的热量(即中和热)为：

ΔH＝－kJ·mol－1即酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量。

解惑与小结

一、书写热化学方程式的注意事项

1．ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ·mol－1。2．注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值不同。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如下图，因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“↑”或“↓”。

3．ΔH的单位“kJ·mol－1”的含义。并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。如2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1中的反应热是指每摩尔反应，放出的热量为483.6kJ。因此ΔH与化学方程式的写法有关，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。例如：已知H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，则2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1；H2O(l)＝H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.8kJ·mol－1。

［特别提醒］

在进行热化学方程式的书写和正误判断时，一定要注意检查状态、数值及正负号，此三处易错易漏。

二、热化学方程式与普通化学方程式的区别化学方程式热化学方程式化学计量数是整数，既可表示粒子个数，又可表示该物质的物质的量既可以是整数，也可以是分数，只表示该物质的物质的量状态不要求注明必须在化学式后注明正负号及单位无必须注明意义表明了化学反应中的物质变化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

三、中和热的测定与计算

1．中和热测定实验的注意事项整个实验过程中应把好两关：①隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满；盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可；倒入NaOH溶液要迅速，尽可能减少实验过程中的热量损失。②准确关。如配制溶液的浓度要准确；NaOH溶液要新制；量取溶液体积时读数要准确；对温度计的读数要读到最高点。2．中和热的计算由50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行实验，根据所测结果，计算中和反应的中和热为：ΔH＝kJ·mol－1(C为生成溶液的比热容)

［特别提醒］

①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应，计算时应以不足的酸作为计算标准。②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱，若用浓酸或浓碱，由于稀释过程中放出热量，会使测得的中和热数值偏高。3．导致测定误差的因素求算出的中和热是否接近57.3kJ·mol－1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有：①溶液浓度不准确；②溶液量取不准确；③隔热较差；④室温太低；⑤温度未读取到最高点等。

典例导析

知识点1：反应热(焓变)的比较

例1已知1mol白磷转化成红磷，放出18.39kJ的热量，又知：P4(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1,4P(红，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2。则ΔH1和ΔH2的关系正确的是()A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2C．ΔH1＝ΔH2 D．无法确定

解析

由于白磷转化为红磷时放出热量，所以白磷和红磷与等量O2反应生成等量的P2O5时，白磷放出的热量更多，又因ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＜ΔH2。

答案B

跟踪练习1下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是()①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1，C(s)＋O2(g)＝CO(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)ΔH3，S(g)＋O2(g)＝SO2(g)ΔH4③H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH5，2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)ΔH7，CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③

答案

C

知识点2：热化学方程式的书写及正误判断

例2

在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式书写正确的是()A．CH3OH(l)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.76kJ·mol－1B．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol－1C．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1451.52kJ·mol－1

解析

1g甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ，则1mol甲醇(32g)燃烧放热22.68kJ×32＝725.76kJ，相同条件下，2mol甲醇燃烧放热725.76kJ×2＝1451.52kJ。

答案

B

跟踪练习2含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸恰好完全反应，放出28.7kJ热量，下列表示该反应中和热的热化学方程式正确的是()A．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋2