第二节、中和热、燃烧热、能源

第二节中和热燃烧热能源,实践活动中和反应反应热的测定,1.定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l)，这时的反应热叫做中和热。2.单位:KJ/mol,中和热,3.注意:,必须是稀溶液,如浓硫酸稀释或NaOH固体溶解时放热；酸和碱反应(中学阶段为强酸和强碱）标准:生成1molH2O(l)放出的热量.放出的热量：57.3kJ/mol,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=57.3KJ/molKOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l);H=57.3KJ/molBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l);H=114.6KJ/mol,H(aq)+OH(aq)=H2O(l);H=57.3KJ/mol,(3)若反应过程中有其他物质生成（沉淀、难电离物质等），这部分反应热不属于中和热。,(2)有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一般低于57.3kJ/mol，因为电离吸热。,强调：,(1)强酸、强碱的稀溶液：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/mol,实验目的测定强酸与强碱反应的反应热,实验用品大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）、温度计、量筒（50mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液,实验中实验数据怎样处理？怎样计算本实验的中和热？,答案：实验原理:Q=mctQ:中和反应放出的热量m:反应混合液的质量c:混合液的比热容常用4.18J/(g)t:反应前后的温度差,实验原理：,实验步骤：(P4-5),(4)实验步骤：,a、药品取用,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。,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。,b、酸碱混合,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，记入下表。,c、数据处理,d、重复以上实验两次,问题探究,1、简易量热计中，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,答案：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。,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？,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？,问题探究,减少热量损失,4、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,5、为什么用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验？,可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。,问题探究,6、判断下列实验操作对中和反应反应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实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验,变小,不变,理论上：强酸、强碱稀溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=57.3kJ/moL,为何所测得的数据不是57.3kJ/mol，分析产生误差的原因。,1.量取溶液的体积有误差2.温度计的读数有误。3.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。4.实验过程中有液体洒在外面。5.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。6.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。,二、燃烧热,1.定义：在25,101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。,燃烧热通常可由实验测得（量热器）。在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：,什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？,研究条件：25,101kPa反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量：1mol研究内容：放出的热量。（H4Q3B.2Q1+Q20C.2a=b0,C,四、盖斯定律：,1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同。换句话说,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。,2.盖斯定律直观化,HH1+H2,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=H3H2=-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol,C(s)+CO2(g)=2CO(g)H4?,下列数据表示H2的燃烧热吗？,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1241.8kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)HH1H2285.8kJ/mol,实例2,有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。,3盖斯定律的应用,关键：目标方程式的导出。,方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出目标方程式。,1.已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：据此判断，下列说法正确的是（）A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高,A,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,课堂练习：,3已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)H=+Q1kJ/mol室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（）AQ1Q2BQ1=Q2CQ1Q2D无法确定,A,设计合理的反应过