高二化学反应热的测量与计算.ppt

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：,50mL0.50mol/L的盐酸50mL0.50mol/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50mL0.50mol/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50mL0.50mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。,把量筒中的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=mCtQ: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：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50mL,它们的浓度分别为0.50mol/L和0.55mol/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1g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为4.18J/（g),5数据处理,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=50mL。C酸=0.50mol/Lc碱=0.55mol/L。酸=碱=1g/cm3C=4.18J/（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1mol水的反应热，而50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L氢氧化钠反应后生成的水只有0.025mol，故式表示的也不是中和热。,5数据处理,问题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57.4kJ/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,【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60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验,变小,变小,变小,不变,【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50mL0.50mol/L的盐酸和50mL0.50mol/L氢氧化钠，第二次是用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.50mol/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，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=H3H2=-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=(H14+H2H3)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/molN2H4(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。,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol,课后拓展,上海自动化仪表三厂现生产接触式仪表(WRN热电偶、WZPK热电阻、WSS双金属温度计及SBWZ一体化温度变送器）;非接触式仪表（光学高温计、辐射高温计、红外测温仪、光导纤维温度仪）;智能数显记录调节仪表;计量标准校验装置等四大系列,以及与其配套使用的仪表产品。上海自动化仪表三厂温控制仪表上海自动化仪表三厂产品广泛用于火电、核电、石油、化工、轻工、纺织、冶金、医药、食品以及国防科研行业和自动化控制系统。WZ系列工业铂电阻工业铜热电阻JB/T86221997工业铂电阻技术条件及分度表JB/T86231997工业铜热电阻技术条件及度表WR系列工业热电偶GB/T16839.1997热电偶第一部分：分度表GB/T16839.1997热电偶第二部分：允差放弃自己的梦想，就只能让亲人们为自己和孩子们操心了哇！耿老爹无声地摇摇头从褡裢里抽出手来，轻轻叹息一声把褡裢搭在肩上，再仔细环顾几遍眼前这个简朴温馨的家。然后，他默默地接过妻子递过来的一个有小半个拳头大小的小布包揣在怀里，又抱起小女儿，亲亲她可爱的小脸蛋，说：“兰儿乖，往后要听娘的话啊！”耿正站在爹的身旁无声地摸摸小妹妹的脑袋，再拽拽她的羊角小辫儿笑笑。耿老爹把耿兰放下，和耿正提起打好的行李卷儿到门外装车去了。耿英麻利地梳头扎辫子。要出门儿帮助爹爹做生意去了，她嫌那条长辫子梳洗起来太麻烦费时，而且弯腰干活儿什么的也多有不便，就在昨儿晚上临睡觉之前，自己动手剪成齐腰长了。耿直吃饱了，自己放下碗筷。郭氏为他擦擦嘴，整整衣裳，再次嘱咐他要听爹和哥哥姐姐的话，不要老贪玩，要学本事。年幼的耿兰似乎明白了点儿什么，眨巴着一双好看的丹凤眼，忽然“哇”地一声扑到姐姐的怀里哭了起来。此时此刻，耿英的心里尽管太酸太酸，但她心里明白，自己这个时候绝对不可以给妹妹留下一脸泪水的记忆。今日这一别，妹妹与娘相依为命的日子还说不定有多长呢。她今后将是娘唯一的帮手了，必须学会坚强地长大！抱起可爱的妹妹，耿英尽量做出开心的模样，笑着说“兰兰，你哭什呢？快快长大哦！只要长大了，就可以像姐姐一样，跟着爹出门学本事赚钱喽！”耿兰抽泣着逐渐止住了眼泪。耿英掏出手绢来为她擦擦脸，又亲亲她的脸蛋，亲切地说：“以后要听娘的话，替姐姐多帮娘干活儿啊！等着姐姐买块儿好看的花花布回来，让娘给你做新衣裳！”耿兰终于破涕为笑了。耿英放下妹妹，接过娘递过来的一包月饼，匆匆拉起弟弟走出家门。但在即将拐进门道之前，耿英还是忍不住回头望了一眼，看到娘此时正牵着妹妹的手站在堂屋的檐台上。晨曦中，娘的目光悲凉而又异常坚毅。与耿英的目光接触时，她举起右手向前扬了一扬，示意耿英和弟弟快走。见耿英和耿直出来了，站在门边的耿正面向敞着的门道怔怔地望望，然后轻轻拉上大门，转身来到已经装好的平车跟前。此时，耿英和耿直已经坐到车上了，他