專題1.1.2 熱化學(xué)方程式 一、熱化學(xué)方程式1. 概念及表示意義概念：能表示參加反應(yīng)的_和_的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫熱化學(xué)方程式。 意義：熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的_變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的_變化。：H2(g)+O2(g)H2O（1） H=285. 8 kJmol1，表示在25，101 kPa下，_ H2與_ O2完全反應(yīng)生成_態(tài)水時(shí)_的熱量是285. 8 kJ。2. 書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示_，不表示_，因此，它可以是_數(shù)，也可以是_或_。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其H_。即使化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，當(dāng)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)不同時(shí)，H_。二、中和熱 【答案】一、1物質(zhì)的量 反應(yīng)熱 物質(zhì) 能量 1 mol mol 液 放出2物質(zhì)的量 分子（數(shù)） 整 小數(shù) 分?jǐn)?shù) 不同 也不同二、11 mol H2O 57.3 kJmol1 1熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟1 寫(xiě)方程寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式；步驟2 標(biāo)狀態(tài)用“s”、“l(fā)”、“g”、“aq”標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；步驟3 標(biāo)條件標(biāo)明反應(yīng)物的溫度和壓強(qiáng)(101 kPa、25 時(shí)可不標(biāo)注)；步驟4 標(biāo)H在方程式后寫(xiě)出H，并根據(jù)信息注明H的“+”或“”；步驟5 標(biāo)數(shù)值根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算寫(xiě)出H的數(shù)值及單位。H的單位一般為kJmol1。2熱化學(xué)方程式正誤判斷的“四看”一看：化學(xué)反應(yīng)原理是否正確，化學(xué)方程式是否符合客觀事實(shí)。二看：各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否注明。三看：H的“”和“+”是否正確。四看：反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否相對(duì)應(yīng)。書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)（1）注意測(cè)定的條件：需注明反應(yīng)熱測(cè)定的溫度和壓強(qiáng)，如不注明條件，即指25，1.01105 Pa。（2）注意H的標(biāo)注：化學(xué)方程式的右邊必須寫(xiě)上H，若為吸熱反應(yīng)，H為“+”，若為放熱反應(yīng)，H為“”，單位一般為kJ/mol或kJmol1；根據(jù)焓的性質(zhì)，若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則H的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則H改變符號(hào)，但絕對(duì)值不變。（3）注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)：反應(yīng)熱的數(shù)值和符號(hào)與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)，因此必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)（s、l、g、aq）才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。熱化學(xué)方程式中不需要標(biāo)出“”和“”。（4）注意化學(xué)計(jì)量數(shù)：熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)；而普通化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分?jǐn)?shù)。（5）注意H單位的意義：熱化學(xué)方程式中，H的單位為kJmol1。這里的“mol1”不表示具體物質(zhì)，而是表示“1 mol反應(yīng)”或“1 mol反應(yīng)進(jìn)度”，指“1 mol特定的反應(yīng)組合”。如“H2(g)+O2(g)H2O（1） H=285. 8 kJmol1”，“1 mol反應(yīng)”指“1 mol H2(g)與mol O2(g)生成1 mol H2O(l)”這一特定反應(yīng)組合。（6）注意可逆反應(yīng)H的意義：不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的H都表示反應(yīng)進(jìn)行到底時(shí)的能量變化。在25、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是ACH3OH(l)O2(g)CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJ/molB2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJ/molC2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H725.76 kJ/molD2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJ/mol【思路點(diǎn)撥】 【答案】B 化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)整數(shù)，既可以表示微粒個(gè)數(shù)，又可以表示物質(zhì)的量既可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)狀態(tài)不要求注明必須在化學(xué)式后注明正負(fù)號(hào)及單位無(wú)必須注明意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化不僅表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，還表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化遵循規(guī)律質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒和能量守恒2.中和熱的測(cè)定反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)可以運(yùn)用理論計(jì)算求得，也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得。測(cè)定反應(yīng)熱的儀器量熱計(jì)，如下圖所示。 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?測(cè)定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱，體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。【實(shí)驗(yàn)原理】 通過(guò)測(cè)定一定量的酸、堿溶液在反應(yīng)前后溫度的變化，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，由此得中和熱。【實(shí)驗(yàn)裝置】 【實(shí)驗(yàn)用品】大燒杯（500 mL）、小燒杯（100 mL)、環(huán)形玻璃攪拌棒、量筒（50 mL)兩個(gè)、溫度計(jì)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、鹽酸（0.50 molL1）、氫氧化鈉溶液（0. 55 molL1）【實(shí)驗(yàn)說(shuō)明】（1）中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，NaOH溶液的濃度稍大于鹽酸的濃度是確保HCl反應(yīng)完全。若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過(guò)量的方法達(dá)到這個(gè)目的。（2）中和熱的計(jì)算公式H= kJ/mol（3）實(shí)驗(yàn)中若用弱酸（或弱堿）代替強(qiáng)酸（或強(qiáng)堿），因弱酸（或弱堿）電離出H+（或OH）需要吸收熱量，故測(cè)定的中和熱的數(shù)值偏?。蝗粲脻饬蛩崤c強(qiáng)堿反應(yīng)測(cè)定中和熱，因濃硫酸稀釋要放熱，故測(cè)定的中和熱的數(shù)值偏大?！緦?shí)驗(yàn)步驟】 【誤差分析】誤差分析依據(jù) 各因素主要影響（）。若（）偏大，則|H |偏大；若（）偏小，則|H |偏小。誤差分析引起誤差的實(shí)驗(yàn)操作t終t始|H |保溫措施不好偏小偏小攪拌不充分偏小偏小所用酸、堿濃度過(guò)大偏大偏大用同濃度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同濃度的醋酸代替鹽酸偏小偏小用等濃度的NaOH溶液和鹽酸實(shí)驗(yàn)偏小偏小 中和熱是反應(yīng)熱的一種，其H<0；中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離吸收的熱量等。只有強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液才能保證H(aq)OH(aq)H2O(l)的中和熱為57.3 kJ/mol，因?yàn)闈馑岷蜐鈮A在稀釋時(shí)會(huì)放熱，而弱酸和弱堿在中和反應(yīng)中電離時(shí)吸收能量，其中和熱一般小于57.3 kJ/mol，。中和熱通常是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。在書(shū)寫(xiě)表示中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以生成1 mol H2O為基準(zhǔn)，配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。寫(xiě)中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí)生成的水必須為1 mol，而寫(xiě)中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式時(shí)生成水的物質(zhì)的量可為任意值。 50 mL 0.50 molL1鹽酸與50 mL 0.55 mol L1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是_。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是_。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值_(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。（4）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol L1鹽酸跟50 mL 0.55 mol L1 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量_(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱_(填“相等”或“不相等”)，簡(jiǎn)述理由：_。（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”，下同)；用50 mL 0.50 mol L1 NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_。 【答案】 （1）環(huán)形玻璃攪拌棒 （2）減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失（3）偏小 （4）不相等 相等 因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O所放出的熱量，與酸堿的用量無(wú)關(guān) （5）偏小 偏小 1在進(jìn)行中和熱的測(cè)定中，下列操作錯(cuò)誤的是A反應(yīng)前酸、堿溶液的溫度要相同B測(cè)量溶液的溫度計(jì)要一直插在溶液中C為了使反應(yīng)均勻進(jìn)行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)D為了使反應(yīng)更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過(guò)量2為了測(cè)定酸堿反應(yīng)的中和熱，計(jì)算時(shí)至少需要的數(shù)據(jù)是酸溶液的濃度和體積堿溶液的濃度和體積比熱容反應(yīng)后溶液的質(zhì)量(單位：g)生成水的物質(zhì)的量反應(yīng)前后溫度變化操作所需的時(shí)間A BC D全部3下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)不正確的是A2SO2+O22SO3 H=196.6 kJmol1BH2(g)+O2(g)H2O（1） H=285.8 kJ mol1C2H2(g)+O2(g)2H2O（1） H=571.6 kJ mol1DC(s)+O2(g)CO2(g) H=393.5 kJ mol14含有11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol/L的H2SO4溶液反應(yīng)，放出11.46 kJ的熱量，表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為AKOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)H2O(l) H+57.3 kJ/molB2KOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)2H2O(l) H+114.6 kJ/molC2KOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)2H2O(l) H114.6 kJ/molDKOH(aq)H2SO4(aq)K2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol 5利用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)量室溫下鹽酸與氫氧化鈉溶液中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，下列措施不能提高實(shí)驗(yàn)精度的是A利用移液管(精確至0.01 mL)代替量筒(精確至0.1 mL)量取反應(yīng)液B快速將兩溶液混合，勻速攪拌并記錄最高溫度C在內(nèi)、外筒之間填充隔熱物質(zhì)，防止熱量損失D用量程為500的溫度計(jì)代替量程為100的溫度計(jì)測(cè)量反應(yīng)液溫度6將V1 mL 1.00 molL1 HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1V250 mL)。下列敘述正確的是 A做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22 B該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能CNaOH溶液的濃度約為1.00 molL1D該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)750 mL 1.0 molL1鹽酸跟50 mL 1.1 molL1氫氧化鈉溶液在圖示裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，并通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量來(lái)計(jì)算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。試回答下列問(wèn)題：（1）大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_。（2）_(填“能”或“不能”)將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形銅棒，其原因是_。（3）大燒杯上如不蓋泡沫塑料蓋板，對(duì)求得反應(yīng)熱數(shù)值的影響是_(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。（4）如果改用60 mL 1.0 molL1鹽酸跟50 mL 1.1 molL1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出熱量_(填“增加”、“減少”或“不變”)，理由是_。 82018北京卷我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。 下列說(shuō)法不正確的是A生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%BCH4CH3COOH過(guò)程中，有CH鍵發(fā)生斷裂C放出能量并形成了CC鍵D該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率92017北京節(jié)選TiCl4是由鈦精礦（主要成分為T(mén)iO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下： （1）氯化過(guò)程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。已知：TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+ O2(g) H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g) H2=220.9 kJmol-1 沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：_。 氯化過(guò)程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應(yīng)的H_0（填“”“”或“=”），判斷依據(jù)：_。 1【答案】C【解析】分次加入混合時(shí)，容易造成熱量損失，使測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。2【答案】C【解析】根據(jù)H kJmol1可知，C正確。 3【答案】A【解析】書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。4【答案】D 5【答案】D【解析】A項(xiàng)，提高所用試劑量的準(zhǔn)確度可提高測(cè)量反應(yīng)熱的精確度；B、C項(xiàng)都能減少熱量散失，可提高實(shí)驗(yàn)精度；D項(xiàng)，溫度計(jì)用500量程，最小刻度變大，測(cè)定溫度不準(zhǔn)確，使實(shí)驗(yàn)精度降低。6【答案】B【解析】實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的溫度不是環(huán)境溫度，而是反應(yīng)后溶液的溫度；根據(jù)圖像，當(dāng)V130 mL時(shí)，反應(yīng)混合液溫度最高，說(shuō)明此時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，V220 mL，1.00 molL130 mLc(NaOH)20 mL，c(NaOH)1.5 molL1；NH4Cl(s)與Ba(OH)28H2O(s)的反應(yīng)也有水生成，但該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。7【答案】（1）減少熱量散失（2）不能 銅棒傳導(dǎo)熱的能力較強(qiáng)，使熱量散失較多（3）偏低 （4）增加 反應(yīng)消耗的酸、堿增多，放出熱量增加 8【答案】D【解析】A項(xiàng)，根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時(shí)生成CH3COOH，總反應(yīng)為CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，CH4選擇性活化變?yōu)檫^(guò)程中，有1個(gè)C-H鍵發(fā)生斷裂，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，根據(jù)圖示，的總能量高于的總能量，放出能量，對(duì)比和，形成C-C鍵，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。9【答案】（1）TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H=-45.5 kJ/mol> 隨溫度升高，CO含量增大，說(shuō)明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)【解析】（1）生成TiCl4和CO的反應(yīng)方程式為T(mén)iO22Cl22C=TiCl42CO，兩式相加，H進(jìn)行相應(yīng)的加減，得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H=H1+H2=(220.9 kJmol-1)+(+175.4 kJmol-1)=45.5 kJmol1。根據(jù)圖像，隨著溫度的升高，CO的濃度增加，CO2濃度降低，說(shuō)明升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即H>0。 空氣凈化器空氣凈化器又稱空氣清潔器、空氣清新機(jī)、凈化器，是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物（一般包括PM2.5、粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細(xì)菌、過(guò)敏原等），有效提高空氣清潔度的家電產(chǎn)品，主要分為家用、商用、工業(yè)、樓宇?？諝鈨艋髦杏卸喾N不同的技術(shù)和介質(zhì)，使它能夠向用戶提供清潔和安全的空氣。常用的空氣凈化技術(shù)有：吸附、負(fù)（正）離子、催化、光觸媒技術(shù)等；材料技術(shù)主要有：光觸媒、活性炭、合成纖維、HEAP高效材料、負(fù)離子發(fā)生器等。現(xiàn)有的空氣凈化器多采用復(fù)合型，即同時(shí)采用了多種凈化技術(shù)和材料介質(zhì)。