高中化学 第一部分 专题1 第一单元 第二课时 反应热的测量与计算课件 苏教版选修4.ppt

第一单元化学反应中的热效应 第二课时反应热的测量与计算 晨背关键语句 理解教材新知 应用创新演练 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 考向三 专题1化学反应与能量变化 知识点三 随堂基础巩固 课时跟踪训练 第一单元化学反应中的热效应 第二课时反应热的测量与计算 2 一个定律 盖斯定律 一个化学反应 不论是一步完成 还是分几步完成 其总的热效应是完全相同的 3 两个概念 1 标准燃烧热 101kpa下 1mol物质完全燃烧的反应热 2 热值 101kpa下 1g物质完全燃烧放出的热量 自学教材 填要点 1 实验目的以盐酸与naoh溶液反应为例测定中和反应的反应热 2 实验原理 3 实验仪器 4 实验药品0 5mol l 1的盐酸 0 5mol l 1的naoh溶液和蒸馏水等 5 实验步骤 1 测量初始温度 t1 t2 和溶液体积 vhcl vnaoh 用量筒量取50ml0 50mol l 1盐酸 倒入中 测量并记录盐酸的温度 t1 用另一量筒量取50ml0 50mol l 1氢氧化钠溶液 测量并记录氢氧化钠溶液的温度 t2 简易量热计 2 测量最高温度 t3 将量筒中的溶液迅速倒入盛有的简易量热计中 立即盖上盖板 用不断搅拌 观察温度计的温度变化 准确读出并记录反应体系的最高温度 t3 氢氧化钠 盐酸 环形玻璃搅拌棒 6 数据处理将t1 t2 t3 vhcl vnaoh及c 4 18j g n h2o 代入公式计算 7 讨论分析 1 特点 hno3与naoh反应 盐酸与koh溶液反应的反应热是的 2 原因 用离子方程式表示 相同 h aq oh aq h2o l 师生互动 解疑难 中和反应反应热测定实验的注意事项 1 实验关键 两关 隔热关 装置保温 隔热效果好 减少热量的损失 使用简易量热计 其优点是保温效果好 也可用如图装置代替 测量关 准确测量酸 碱的初温及反应后溶液的最高温度 a 该实验中只用一支温度计 在测量酸 碱及混合液的温度后必须用水洗净后并用滤纸擦干再使用 b 在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值 记录下最高温度值 c 温度计悬挂 使水银球处于溶液的中央位置 温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部 2 常见的误差分析 装置 若无保温层 则有热量损失 造成中和热数值偏小 1 2012 温州高二检测 在进行中和反应的反应热测定的实验中不需要用到的仪器是 a 天平b 温度计c 环形玻璃搅拌棒d 量筒 解析 在中和热的测定实验中 用温度计测量溶液的初温和最高温度 用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液 用量筒量取酸 碱的体积 本实验中不用托盘天平 答案 a 1 内容化学反应不管是一步完成还是分几步完成 其反应热是的 即化学反应的反应热只与反应体系的有关 而与反应的途径无关 2 应用应用盖斯定律可以间接计算某些无法测定的反应热 1 虚拟路径法 若由反应物x得到生成物y有三种途径 如图 相同 始态和终态 途径 由x经过a变成y 两步的反应热为 h1 h2 途径 由x直接生成y 反应热为 h 途径 由x经过b生成c 再由c生成y 每步反应的反应热分别为 h3 h4 h5 结论 h h1 h2 h3 h4 h5 2 加合法 若某一个化学反应可由另外几个反应的化学方程式相加 或相减 得到 则该反应的焓变也由另外几个反应的焓变对应相加 或相减 得到 例如 2 盖斯是热化学的奠基人 他于1840年提出盖斯定律 对这一定律的理解 以下说法不正确的是 a 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b 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关 而与反应途径无关c 可以直接测量任意一反应的反应热d 可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应 解析 a b两项为盖斯定律的内容 d项为盖斯定律的应用 某些化学反应无法直接测量其反应热 c项错误 答案 c 自学教材 填要点 1 能源 判断正误 1 我国目前使用的主要能源是化石燃料 即煤 石油 天然气 2 化石燃料蕴藏量无限 应加大开采 3 提高化石燃料的燃烧效率 节约能源 4 开发利用新能源有 太阳能 风能 氢能 潮汐能 生物质能 电能 2 标准燃烧热及热值 1 标准燃烧热 定义 101kpa下 物质完全燃烧的反应热 表示意义 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 31kj mol 1 表示在101kpa条件下 ch4完全燃烧生成和时放出的热量是 1mol 1mol co2 g h2o l 890 31kj 完全 1g co2 g h2o l n2 g 师生互动 解疑难 1 能源 1 按来源分类 2 按形式分类 3 说明 一次能源 指自然界原来已经存在的 不必改变其基本形态就可直接利用的能源 二次能源 由一次能源经过加工转化成的能源 常规能源 目前技术上比较成熟并已经大规模生产和广泛利用的能源 新能源 以新技术为基础 新近才利用或正在开发研究的能源 可再生能源 不会随本身的能量转换或者人类利用而日益减少 具有天然的自我恢复能力的能源 不可再生能源 越用越少 不能再生的能源 2 标准燃烧热 1 可燃物质的物质的量为1mol 2 物质完全燃烧 c对应产物应为co2 而非co h对应产物应为液态水 而非气态水 s对应产物应为so2气体 而非so3 3 现今 以低能耗 低污染 低排放为特征的 低碳 理念已经渗透到经济运行 城市发展和居民生活的各个方面 你认为以下行为不符合低碳理念的是 a 使用燃煤供暖b 使用节能灯 太阳能灯照明设备c 少用一次性塑料袋d 利用地热替代空调 解析 a项 用煤作燃料 除产生co2外 还产生so2污染环境 b d项会减少化石燃料的使用 节约能源 c项减少 白色污染 答案 a 例1 某化学兴趣小组的同学利用如图所示的量热计完成中和反应反应热的测定实验 实验用品 浓硫酸 0 55mol l 1的naoh溶液 蒸馏水 自制量热计 如图 烧杯 滴管 玻璃棒 量筒等 实验步骤 配制0 25mol l 1的硫酸溶液250ml 分别量取0 25mol l 1的硫酸 0 55mol l 1的naoh溶液各50ml 并测量其起始温度 将二者于自制量热计中小心混合 测出反应过程中的温度 并作好记录 重复 步骤两次 处理数据得到如图所示曲线 据此回答下列问题 1 量热计的插孔a中应插入的一种玻璃仪器是 2 步骤 中除用到实验用品所列部分仪器外 还会用到的玻璃仪器是 3 计算中和反应反应热 h时 所使用的温度数据 t 解析 1 在测定中和热时 为了减少热量的损失 用环形玻璃搅拌棒搅拌 2 配制一定浓度的溶液时 选用容量瓶 由于容量瓶容积规格有多种 对于选定的容量瓶必须指明容积 即250ml容量瓶 答案 1 环形玻璃搅拌棒 2 250ml容量瓶 3 3 4 4 相等偏小 提示 1 不能 因为铁能消耗h 而影响实验结果 2 保温效果不好 会有热量损失 使中和反应反应热 h的绝对值偏小 h偏大 例2 2011 海南高考 已知 2zn s o2 g 2zno s h 701 0kj mol 12hg l o2 g 2hgo s h 181 6kj mol 1则反应zn s hgo s zno s hg l 的 h为 a 519 4kj mol 1b 259 7kj mol 1c 259 7kj mol 1d 519 4kj mol 1 解析 zn s hgo s zno s hg l h1 2zn s o2 g 2zno s h2 2hg l o2 g 2hgo s h3 由盖斯定律得 h1 h2 h3 2 259 7kj mol 1 答案 c 应用盖斯定律的注意事项 1 当热化学方程式进行加 减 乘 除运算时 h也作相应的运算 且要带 符号 即把 h当成一个整体进行运算 2 方向相反的两个热化学方程式 其反应热数值相等 符号相反 3 利用盖斯定律计算比较反应热大小时 把 h当成一个整体 4 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固 液 气三态的相互转化 物质的状态由固 液 气变化时 会吸热 反之会放热 物质a在一定条件下可发生一系列转化 由图判断下列关系错误的是 a a f h h6b h1 h2 h3 h4 h5 h6 1c c f h h1 h2 h6 d h1 h2 h3 h4 h5 h6 解析 由盖斯定律可知 a f h h1 h2 h3 h4 h5 h6 即 h1 h2 h3 h4 h5 h6 0 故a正确 b错误 由c f可以判断 h h3 h4 h5 h1 h2 h6 故c正确 由a d知 h h1 h2 h3 h4 h5 h6 故d正确 答案 b 例3 已知 101kpa时 c s 1 2o2 g co g h1 110 5kj mol 稀溶液中 h aq oh aq h2o l h2 57 3kj mol 下列结论正确的是 a 若碳的标准燃烧热用 h3来表示 则 h3 h1b 若碳的标准燃烧热用 h3来表示 则 h3 h1c 浓硫酸与稀naoh溶液反应的反应热 h 57 3kj mold 稀醋酸与稀naoh溶液反应生成1mol水 放出57 3kj热量 解析 h本身有正负之分 放热为负值 吸热为正值 a b项 标准燃烧热是指生成稳定氧化物所放出的热量 碳燃烧生成的稳定氧化物为co2 因为co燃烧生成co2是放热反应 因此 h3 h1 c项 浓硫酸溶于水要放热 因此 浓硫酸与稀naoh溶液反应的反应热要小于 57 3kj mol d项 醋酸是弱电解质 电离过程要吸热 故稀醋酸与稀naoh溶液反应生成1mol水 放出的热量要小于57 3kj 答案 a 1 标准燃烧热是指物质完全燃烧生成稳定的氧化物 如c co2 h h2o l n n2 g s so2 g 2 h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 若有浓酸或浓碱时 数值大于57 3 若有弱酸或弱碱时 数值小于57 3 若生成的盐为沉淀时 数值不是57 3 随堂基础巩固 1 植物及其废弃物可制成乙醇燃料 下列关于乙醇燃料的说法错误的是 a 它是一种再生能源b 乙醇易燃烧 污染小c 乙醇只能在实验室内作燃料d 粮食作物是制乙醇的重要原料 解析 乙醇不仅在实验室内可作燃料 而且还可作内燃机等的燃料 乙醇的制备可以使用粮食作物的果实或秸秆 乙醇属于可再生能源 燃烧产物对环境污染小 答案 c 2 下列说法正确的是 a 在101kpa时 1mol物质燃烧时所放出的热量 叫做该物质的标准燃烧热b 酸和碱发生中和反应生成1mol水 这时的反应热叫中和热c 燃烧热或中和热是反应热的种类之一d 在25 101kpa时 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 叫做该物质的标准燃烧热 解析 a应是完全燃烧生成稳定的氧化物 b应是在稀溶液中 d应是1mol纯物质完全燃烧 答案 c 3 已知1 00l0 5mol l 1naoh溶液与足量稀盐酸反应 放出28 7kj的热量 下列表示该反应的热化学方程式正确的是 a naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 28 7kj mol 1 b naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 28 7kj mol 1c naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 4kjd naoh aq hcl