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1、反应热的测量与计算,专题1,第一单元 化学反应中的热效应,2课时,【交流与讨论】,热化学方程式中,提供了反应热的数据,那么,这些数据是通过什么途径获得的呢?,量热计,【实 验 原 理】,公式一:Q=Cmt公式二:H=QnC为比热容,为定值。m为质量,可以测定。n为物质的量。,在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热量。研究条件：稀溶液 反应物：酸与碱 生成物及其物质的量：1mol,注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3KJ/mol,一、中和热：,?,二、中和热的测定,实验药品：,50 mL0.50 mol/L的盐酸50 mL0.50
2、 mol/L的氢氧化钠溶液,实验仪器：简易量热计,【活动与探究】,简易量热计,(3)实验步骤：,1.组装量热器在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。,用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。,2 药品取用,用另一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液 的温度，记入下表。,把
3、量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计（注意不要洒到外面）。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，记为终止温度，记入表中。,3 酸碱混合,4 重复以上实验两次,用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同。,假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热，根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热并写出该反应的热化学方程式。,1、如何利用上述温度变化的数据求出反应放出的热量呢？,议一议,5 数据处理,Q=mCt Q:中和反应放出的热量。m：反应混合液的质量。C：反应混合液的比热容。t：
4、反应前后溶液温度的差值。,我们如何得到上述数据呢？,m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；C需要查阅，t可用温度计测出反应前后的温度相减得到。,5 数据处理,问酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？,量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。,Q=（V酸酸V碱碱）C（t2t1）,5 数据处理,本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它 们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g),5 数据处理
5、,式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？,议一议,已知 V酸=V碱=50 mL。C酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L。酸=碱=1 g/cm3 C=4.18 J/（g）请把以上数据代入式,得出Q的表示式。其中热量的单位用kJ。得出结果。,Q=0.418（t2t1）kJ,5 数据处理,式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其H为“”。中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热，而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol，故式表示的也不是中和热。,5 数据处理,问题
6、该反应的中和热应怎样表示呢？,中和热,5 数据处理,议一议,你所测得的数据是否为57.4 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因,6 数据分析：,1.量取溶液的体积有误差,2药品的选用不当引起的误差,3实验过程中有液体洒在外面。,4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差,5.隔热操作不到位，致使实验过程 中热量损失而导致误差,6.测了酸后的温度计未用水清洗而便 立即去测碱的温度，致使热量损失 而引起误差。,【问题探究】,1、大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？,减少热量损失,2、酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？,减少热量损失
7、,【问题探究】,3、实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？,不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大,【问题探究】,4、有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？,可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。,【问题探究】,5、判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？填变大变小或者不变。,大烧杯上没有盖硬纸板用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验 实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验,变小,变小,变小,不变
8、,【问题探究】,1、为了减小误差。某同学在实验中两次测定中和热。第一次是用50 mL 0.50 mol/L的盐酸和50 mL 0.50 mol/L氢氧化钠，第二次是用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.50mol/L的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果（相等或者不相等）。,【概念辨析】,相等,2、若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为H1、H2、H3；则三者的大小关系为。,H1H3H2,燃烧热：1g可燃物完全燃烧生成最稳定的氧化物所释放的热量。,【概念辨析】,盖斯定律,不管化学反应是分一步完成或分几步完成
9、，其反应热是相同的。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。,如何理解盖斯定律？,H、H1、H2之间有何关系？,H=H1+H2,B,H,如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=?,你知道吗？,C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=?CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2=283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3=393.5kJ/mol,+=，则 H1+H2=H3H1=H3 H2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol,若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应
10、热即为上述多步反应的反应热之和。,【总结规律】,注意：1、计量数的变化与反应热数值的变化要对应2、反应方向发生改变反应热的符号也要改变,总结思考：在用方程式叠加计算反应热时要注意哪些问题？,盖斯定律的应用,根据下列反应的焓变,计算C(石墨)与H2(g)反应生成1molC2H2(g)的焓变:C(石墨)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6KJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-2599.2KJ/mol,(4+)2 得到2C(石墨)(s)+H2(g)=C2H2(g)H=(H1 4+H2 H3)2,=+226.8KJ/mol,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,例2、某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。,2 N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol,课后拓展,
