高中化学 专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应中的热效应 第2课时 反应热的测量与计算课件 苏教版选修4.ppt

第2课时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 学习目标定位 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 中和反应反应热的测量 1 原理 通常以盐酸与naoh溶液反应为例测定中和反应的反应热 2 实验仪器装置 1 将实验装置中各仪器 或物品 的名称填在横线上 温度计 环形玻璃搅拌棒 2 实验过程中 还需要的其他仪器有 50ml量筒 2只 3 实验测量数据 1 初始温度 t1 用一量筒量取50ml0 50mol l 1盐酸 倒入简易量热计中并测量其温度 用另一量筒量取50ml0 50mol l 1naoh溶液并测量其温度 取两温度平均值为t1 2 终止温度 t2 把量筒中的迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中 立即盖上盖板 用轻轻搅动溶液 并准确读取混合溶液的 记录终止温度为t2 3 重复实验操作三次 记录每次的实验数据 取其平均值作为计算依据 naoh溶液 环形玻璃搅拌棒 最高温度 4 实验数据处理盐酸 氢氧化钠溶液为稀溶液 其密度近似地认为都是1g cm 3 反应后溶液的比热容c 4 18j g 1 1 忽略量热计的比热容 该实验中盐酸和naoh溶液反应放出的热量是 中和热为 0 418 t2 t1 kj 16 72 t2 t1 kj mol 1 或 h kj mol 1 5 思考 1 酸 碱混合时 为何要把naoh溶液一次性迅速倒入小烧杯 答案减少热量损失 2 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 答案不能 铜丝易传热 造成热量损失大 中和热测定实验中应注意的事项 1 防止热量散失的方法 两个烧杯口要相平 在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片 用玻璃棒搅拌 而不能用金属棒 丝 搅拌 实验时动作要迅速 2 加过量碱液使酸完全反应 碱过量对中和热测定没有影响 3 数据处理时 相差较大的数据可能是偶然误差引起的 应舍去 例1在进行中和热的测定中 下列操作错误的是a 反应中用的是强酸 强碱的稀溶液b 测量溶液的温度计要一直插在溶液中c 为了使反应均匀进行 可以向酸 碱 中分次加入碱 酸 d 为了使反应更完全 可以使碱适当过量 解析分次加入混合时 容易造成热量损失 使测试结果不准确 答案 解析 例2某实验小组设计用50ml0 50mol l 1盐酸跟50ml0 55mol l 1氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应 试回答下列问题 答案 1 使盐酸与naoh溶液混合均匀的正确操作是 填字母 a 用温度计小心搅拌b 揭开硬纸片用玻璃棒搅拌c 轻轻地振荡烧杯d 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 依据该学生的实验数据计算 该实验测得的中和热 h 结果保留一位小数 2 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g cm 3 又知中和反应后生成溶液的比热容c 4 18j g 1 1 为了计算中和热 某学生实验记录数据如下 答案 解析 51 8kj mol 1 解析取三次实验的平均值代入公式计算即可 3 实验过程中如果做出如下改变 会使测得的中和热发生怎样的变化 填 偏大 偏小 或 不变 本实验中用稍过量的naoh的原因是为保证盐酸完全被中和 试问 盐酸在反应中若因为有放热现象 而造成少量盐酸在反应中挥发 则测得的中和热 答案 解析 偏小 解析若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发 减少了hcl的量 则测得的中和热会偏小 若用等浓度的醋酸与naoh溶液反应 则测得的中和热会 其原因是 在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤 若无此操作步骤 则测得的中和热会 答案 解析 偏小 用醋酸代替盐酸 醋酸电离要吸收能量 造成测得的中和热偏小 解析在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤 其目的是使温度计上面的残液与氢氧化钠反应 若无此操作步骤 会使得测量结果偏小 解析用醋酸代替盐酸 醋酸电离要吸收能量 造成测得的中和热偏小 偏小 二 盖斯定律及应用 1 盖斯定律的理解 1 大量实验证明 不管化学反应是完成或完成 其反应热是 的 2 化学反应的反应热只与反应体系的和有关 而与反应的 无关 3 始态和终态相同反应的途径有如右三种 h 一步 分几步 相同 始态 终态 h1 h2 h3 h4 h5 途径 2 盖斯定律的应用根据如下两个反应 c s o2 g co2 g h1 393 5kj mol 1 co g o2 g co2 g h2 283 0kj mol 1选用两种方法 计算出c s o2 g co g 的反应热 h 1 虚拟路径法反应c s o2 g co2 g 的途径可设计如下 h1 h h2 h h1 h2 393 5kj mol 1 283 0kj mol 1 110 5kj mol 1 2 加合法利用 加合法 求c s o2 g co g h的步骤 写出目标反应的热化学方程式 确定各物质在各反应中的位置 将已知热化学方程式变形 得反应 co2 g co g o2 g h3 283 0kj mol 1 将热化学方程式相加 h也相加 得 则 h kj mol 1 c s o2 g co g c s o2 g co g h h1 h3 110 5 盖斯定律的解题模型 例3 2018 金华质检 已知 zn s o2 g zno s h 348 3kj mol 1 2ag s o2 g ag2o s h 31 0kj mol 1则zn s ag2o s zno s 2ag s 的 h等于 解析根据盖斯定律 将方程式 得目标方程式 所以 h 348 3kj mol 1 31 0kj mol 1 317 3kj mol 1 答案 解析 317 3kj mol 1 1 热化学方程式的化学计量数加倍 h也相应加倍 2 热化学方程式相加减 同种物质之间可加减 反应热也相应加减 3 将热化学方程式颠倒时 h的正负必须随之改变 特别提醒 例4已知p4 s 白磷 5o2 g p4o10 s h1 2983 2kj mol 1 答案 试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式 答案 虚拟路径 法根据已知条件可以虚拟如下过程 根据盖斯定律 h h1 h2 4 2983 2kj mol 1 738 5kj mol 1 4 29 2kj mol 1热化学方程式为p4 s 白磷 4p s 红磷 h 29 2kj mol 1 2 加合 法p4 s 白磷 5o2 g p4o10 s h1 2983 2kj mol 1p4o10 s 5o2 g 4p s 红磷 h2 2954kj mol 1上述两式相加得 p4 s 白磷 4p s 红磷 h 29 2kj mol 1 学习小结 1 中和热的测定 2 盖斯定律 h h1 h2 达标检测 1 2 3 4 5 1 下列关于中和热的说法中正确的是a 10l0 1mol l 1naoh溶液与10l0 1mol l 1盐酸反应时的反应热是中和热b 1molhcl气体通入1l0 01mol l 1naoh溶液中反应时的反应热是中和热c 1molch3cooh与2molnaoh溶液反应时的反应热是中和热d 只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水时的反应热就是中和热 解析b中1molhcl气体通入1l0 01mol l 1naoh溶液中反应的热效应除了中和热外还有hcl气体的溶解热和电离热 错误 d中如果是硫酸与氢氧化钡反应 它们反应除生成水外还会生成硫酸钡沉淀 会放出更多热量 答案 解析 1 2 3 4 5 2 在测定中和热的实验中 下列说法正确的是a 使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率 减小实验误差b 为了准确测定反应混合溶液的温度 实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触c 用0 5mol l 1naoh溶液分别与0 5mol l 1的盐酸 醋酸溶液反应 如所取的溶液体积相等 则测得的中和热数值相同d 在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平 量筒 烧杯 温度计 答案 解析 1 2 3 4 5 解析在中和热的测定中 使用环形玻璃搅拌棒 目的是使反应物混合均匀 加快反应速率 减小误差 a正确 温度计水银球不能接触烧杯底部 b错 ch3cooh为弱酸 电离时吸热 故测得的中和热比用盐酸时数值小 c错 实验仪器中不需要天平 d错 1 2 3 4 5 3 下列关于盖斯定律的描述不正确的是a 化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关 也与反应的途径有关b 盖斯定律遵守能量守恒定律c 利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热d 利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 解析化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关 与反应途径无关 答案 解析 1 2 3 4 5 4 2018 温州高二测验 已知热化学方程式 h2o g h2 g o2 g h 241 8kj mol 1h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 1当1g液态水变为水蒸气时 其热量变化是a h 88kj mol 1b h 2 44kj mol 1c h 4 98kj mol 1d h 44kj mol 1 解析将两式相加得到h2o g h2o l h 44kj mol 1 所以1g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为 2 44kj 答案 解析 1 2 3