热化学方程式、中和热的测定PPT课件.ppt

中和热的测定 热化学方程式 1 H 生成物总能量 反应物总能量 H 反应物总键能 生成物总键能 我们已经认识了反应热 那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化 2 什么是热化学方程式 表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式 一 定义 含义 表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应 生成2mol气态HI时 放出14 9kJ的热量 3 思考交流 与化学方程式相比 热化学方程式有哪些不同 正确书写热化学方程式应注意哪几点 4 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 1 热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分 二者缺一不可 普通化学方程式只包含物质变化一个部分 物质变化 能量变化 5 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 2 热化学方程式需注明反应时的温度和压强 对于25 101kPa时进行的反应可不注明 普通化学方程式不需注明温度和压强 6 3 热化学方程式需注明各物质的状态 普通化学方程式不需注明物质的状态 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 7 4 热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量 可为整数或分数 其 H与系数对应成比例 普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量 微观上表示原子分子数目 只能为整数 不能为分数 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 8 小结 化学方程式与热化学方程式的比较 9 书写的注意事项 1 化学方程的右边必须写上 H 并用 空格 隔开 H 吸热用 放热用 单位是kJ mol 2 需注明反应的温度和压强 如不注明条件 即指 25 1 01 105Pa 3 物质后需注明物质状态 s l g aq 10 4 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数 因此化学计量数可以是整数也可以是分数 5 根据焓的性质 若化学方程式中各物质的系数加倍 则 H的数值也加倍 若反应逆向进行 则 H改变符号 但绝对值不变 6 热化学方程式一般不要写反应条件 书写的注意事项 11 热化学方程式的书写步骤 1 写出化学反应方程式2 注明反应物和生成物的状态3 标明反应热 H 注意单位和 4 注明反应的温度和压强 不注明指常温常压 5 检查 12 例1 当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl 放出184 6kJ的热量 请写出反应的热化学方程式 H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6kJ mol 例2 1molN2 g 与适量O2 g 反应生成NO2 g 需吸收68kJ的热量 写出热化学方程式 N2 g 2O2 g 2NO2 g H 68kJ mol 13 例3 沼气的主要成分是甲烷 0 5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时 放出445kJ的热量 则下列热化学方程式中正确的是 A 2CH4 g 4O2 g 2CO2 g 4H2O l H 890kJ mol B CH4 2O2 CO2 H2O H 890kJ mol C CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol D 1 2CH4 g O2 g 1 2CO2 g H2O l H 890kJ mol C H 445kJ mol 14 A 例4 已知在1 105Pa 298K条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量 下列热化学方程式正确的是 A H2O g H2 g 1 2O2 g H 242kJ molB 2H2 g O2 g 2H2O l H 484kJ molC H2 g 1 2O2 g H2O g H 242kJ molD 2H2 g O2 g 2H2O g H 484kJ mol 15 三 中和热 在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O放出的热量 叫中和热 强调 1 条件 稀溶液 表示符号为aq2 反应物 酸和碱3 生成水的物质的量 1mol 16 练习 1 1L1mol L稀盐酸和1L1mol LNaOH溶液发生中和反应放出的热量为57 3kJ 2 1L1mol LKOH溶液和1L1mol L的硝酸发生中和反应放出的热量为57 3kJ 3 1L1mol LH2SO4和2L1mol LNaOH溶液发生中和反应放出的热量为114 6kJ 写出下列反应的热化学方程式 17 HCl aq NaOH aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol HNO3 aq KOH aq KNO3 aq H2O l H 57 3kJ mol H2SO4 aq 2NaOH aq Na2SO4 aq 2H2O l H 114 6kJ mol 1 上述三个反应的反应热是多少 中和热是多少 2 三个反应有何异同 得出什么结论 结论 强酸和强碱稀溶液的中和反应 中和热数值相同 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 思考与交流 18 思考与交流 3 若是弱酸 弱碱反应 中和热还是57 3kJ mol吗 若不是 是偏大还是偏小 不是 偏小 原因是弱电解质电离需要吸收热量 4 浓硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热是57 3KJ mol吗 大于57 3KJ mol 浓硫酸溶于水要放热 19 实验用品 大烧杯 500mL 小烧杯 100mL 泡沫塑料或纸条塑料板或硬纸板 两个孔 温度计环形玻璃搅拌棒量筒 50mL 两个药品 0 50mol L盐酸0 55mol LNaOH溶液 四 中和反应反应热的测定 和空气绝缘 防止热量损失 测量反应前后的温度 搅拌 使反应液混合均匀迅速反应 减小误差 量取反应液 使一个反应物过量完全反应 减小误差 20 实验原理 1 反应原理 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol2 计算方法 强酸和强碱反应 Q m C t 1 其中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 21 2 因为m V酸 酸 V碱 碱且V酸 V碱 50mL 而酸的浓度是0 50mol L 碱的浓度是0 55mol L 且 酸 碱 1g cm3 C 4 18J g 所以Q 0 418 t2 t1 kJ 3 中和热计算公式 22 实验步骤 1 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 以达到保温 隔热 减少实验过程中热量损失的目的 该实验也可在保温杯中进行 23 2 用一个量筒量取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 24 3 用另一个量筒量取50mL0 55mol LNaOH溶液 并用温度计测量NaOH溶液的温度 记入下表 4 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯 注意不要洒到外面 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 25 5 重复实验两次 取测量所得数据的平均值作为计算依据 26 6 根据实验数据计算中和热 27 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 对此装置 你有何更好的建议 两杯口相平 可使盖板把杯口尽量盖严 从而减少热量损失 填碎纸条的作用是为了达到保温隔热 减少实验过程中热量损失的目的 若换用隔热 密封性能更好的装置 如保温杯 会使实验结果更准确 思考 28 2 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 而导致实验结果出现误差 29 3 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 因为本实验的关键是测反应的反应热 若动作迟缓 将会使热量损失而使误差增大 30 4 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1 1而是NaOH过量 若用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 31 5 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 放出的热量是否为原来的二倍 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 32 实验所测得的数据若不是为57 3kJ mol 则产生误