高二化学反应热的测量和计算.ppt

选修四化学反应原理 专题一化学反应与能量变化 第一单元化学反应中的热效应 反应热的测量与计算 第一单元 问题讨论 前面我们已经学习了热化学方程式的有关知识 在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 1 实验直接测定2 计算获得根据公式 H E反应物总键能 E生成物总键能计算 活动与探究 请大家阅读P6的活动与探究 在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应而生成1molH20 这时的反应热叫做中和热 思考 molH2SO4与2molNaOH完全反应放出114 6KJ的热量 此反应的中和热为114 6KJ mol 对吗 答 不对 不是生成1mol水 中和热是57 3KJ mol 活动与探究 1 请大家观察简易量热计的构造 分析一下 量热计直接测定的数据是什么 是焓变的数值吗 是体系 溶液 温度的变化 2 根据体系温度变化可以求得什么物理量 可以求得反应吸收或放出的热量 Q mc t 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 反应前后溶液温度的差值 活动与探究 3 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 t2 t1 Q cm t H Q n 已知V酸 V碱 50mL c酸 c碱 0 50mol L 酸 碱 1g cm3c 4 18J g 请把以上数据代入式 得出Q的表示式 Q 0 418 t2 t1 kJ 本实验中 我们所用一元酸 一元碱的体积均为50mL 它们的浓度均为0 50mol 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 4 式表示的是中和热吗 为什么 24 50 22 00 25 00 25 00 22 40 25 20 26 50 25 60 28 45 24 75 22 20 25 10 1 75 3 40 3 35 强酸 强碱反应 H aq OH aq H2O l H 56 43kJ moL 活动与探究 请算出中和热 H 思考 如果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中和热 请预测其中和热是否相同 答 相同 反应的实质 强酸 强碱反应 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ moL 57 3 讨论 要想提高中和热测定的准确性 实验时应注意什么 1 应注意实验过程中的隔热保温效果 2 用0 1分刻度的温度计 读数时要估读到小数点后第二位 3 盐酸与氢氧化钠溶液浓度的配置准确 且浓度不宜过大 氢氧化钠溶液浓度要稍大于盐酸的浓度 或者盐酸的浓度要稍大于氢氧化钠溶液浓度 4 操作动作要迅速 3 温度计上的酸为何要用水冲洗干净 冲洗后的溶液能否倒入小烧杯 为什么 因为该温度计还要用来测碱液的温度 若不冲洗 温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失 故要冲洗干净 冲洗后的溶液不能倒入小烧杯 若倒入 会使总溶液的质量增加 而导致实验结果误差 4 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为1 1 但在实际操作过程中往往会取0 55mol L的NaOH 你知道为什么吗 HCl过量行吗 为了保证0 50mol L的盐酸完全被NaOH中和 采用0 55mol LNaOH溶液 使碱稍稍过量 若使盐酸过量 亦可 讨论下列问题 2 本实验中若把50mL0 50mol L的盐酸改为50mL0 50mol L醋酸 所测结果是否会有所变化 为什么 答案 会有所变化 因为醋酸为弱电解质 其电离时要吸热 故将使测得数值偏小 1 若改用100mL0 50mol L的盐酸和100mL0 55mol L的NaOH溶液 所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍 假定各步操作没有失误 答案 否 因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量 其数值与反应物的量的多少无关 故所测结果应基本和本次实验结果相同 若所有操作都准确无误 且无热量损失 则二者结果相同 课堂练习 50mL0 50mol L盐酸与50mL0 55mol LNaOH溶液在如右图所示的装置中进行中和反应 通过测反应过程中所放出来的热量可计算中和热 回答下列问题 1 从实验装置上看 图中缺少的一种玻璃用品是 2 烧杯间填满碎纸条的作用是 3 大烧杯上如不盖硬纸板 求得的中和热数值 填 偏大 偏小 或 无影响 4 实验中改用60mL0 50mol L盐酸跟50mL0 55mol LNaOH溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 或 不相等 5 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 用50mL0 50mol LNaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 均填 偏大 偏小 或 无影响 环形玻璃搅拌棒 防止热量损失 偏小 不相等 偏小 偏小 中和热的 数值 是中和热的绝对值 取正数 只问中和热多少时才取负数 问题讨论 是不是任一反应的反应热均能直接测出 如何测出这个反应的反应热 C s 1 2O2 g CO g H1 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol C s 1 2O2 g CO g H1 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol H1 H2 H3 H1 H3 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 盖斯定律 不管化学反应是一步完成或分几步完成 其反应热是相同的 化学反应的焓变 H 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 2 计算 1 若一个反应的焓变 H akJ mol 1 则其逆反应的焓变 H akJ mol 1 2 若一个化学反应方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到 则该反应的焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而得到 1 已知 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol C 金刚石 s O2 g CO2 g H2 395 0kJ mol写出石墨变成金刚石的热化学方程式 25 101kPa时 解 得 C 石墨 s C 金刚石 s H 1 5kJ mol 课堂练习 2 某次发射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃烧 生成N2 液态H2