【课件】苏教版（2019）选择性必修一：反应热的测量与计算 课件

1、第一单元第一单元 化学反应的热效应化学反应的热效应第第2课时课时 反应热的测量和计算反应热的测量和计算一、中和反应反应热的测量一、中和反应反应热的测量1.1.中和热中和热 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成成1 mol液态水时的反应热叫做中和热液态水时的反应热叫做中和热.NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) H= 57.3kJmol-12.2.中和热的测量中和热的测量 思考：思考：1.1.使用什么仪器测量放出的热量？使用什么仪器测量放出的热量？以以HClHCl与与NaOHNaOH溶液反应的中和热为例溶液反应的中和热

2、为例温度计温度计2.2.温度计测量的是温度的变化温度计测量的是温度的变化, ,如何建立温度与热量的转化如何建立温度与热量的转化关系？关系？比热容（比热容（c）表示单位质量（）表示单位质量（1g)的某种物质升高单位温度所需的热量的某种物质升高单位温度所需的热量Q=cmT3.3.放出的热量放出的热量Q Q是我们要测量的中和热吗？是我们要测量的中和热吗？不是，我们测量的中和热必须是不是，我们测量的中和热必须是HCl与与NaOH反应生成反应生成1mol水水放出的热量放出的热量H cmt n 水水Qn 水水实验仪器实验仪器简易量热计、环形玻璃搅拌棒、温度计简易量热计、环形玻璃搅拌棒、温度计注意：注意：1

3、.小烧杯须与盖板平齐。小烧杯须与盖板平齐。2.碎泡沫塑料的作用是保温隔热，碎泡沫塑料的作用是保温隔热，防止热量损失。防止热量损失。实验步骤：实验步骤： (1)用量筒量取用量筒量取50mL0.50mol.L-1盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度盐酸的温度(t1)。 (2)用另一量筒量取用另一量筒量取50mL0.50mol.L-1氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度钠溶液的温度(t2)。 (3)将量筒中的氢氧化钠溶液将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，盛有盐酸的简易量热计中，立立即盖上盖板即盖

4、上盖板，用，用环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒不断搅拌不断搅拌，观察温度计的温度变化，观察温度计的温度变化，准确读出并记录反应准确读出并记录反应体系的最高温度体系的最高温度(t3 )。实验注意事项：实验注意事项： (1) (1)酸碱混合时，要将量筒中的酸碱混合时，要将量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯而溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入，目的是不能缓缓倒入，目的是减少热量损失减少热量损失。 (4) (4)实验中不能环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因实验中不能环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为为铜丝易导热，使热量损失较大。铜丝易导热，使热量损失较大。 (2) (2)实验中，碱的浓度应稍大

5、或碱液过量，目的是实验中，碱的浓度应稍大或碱液过量，目的是保证盐酸保证盐酸被完全中和被完全中和。 (3) (3)测完盐酸浓度后，要将温度计上酸冲洗干净后，再测量测完盐酸浓度后，要将温度计上酸冲洗干净后，再测量NaOHNaOH溶液的温度，溶液的温度，避免酸碱在温度计的表面反应放热而影响测避免酸碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果量结果。数据记录与处理数据记录与处理 (1)(1)去掉异常值后去掉异常值后，取三次测量所得数据的平均值作为计算依据，取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 温度温度实验次数实验次数起始温度起始温度/最高温度最高温度/温度差温度差t/t/HClHClNaOHNaOH平均值

6、平均值1 124.525.026.52 222.022.425.73 325.025.428.5624.7522.225.21.753.53.36t = (3.5+3.36)/2=3.43 (2)(2)根据公式计算中和热根据公式计算中和热 其中：其中：c溶液溶液c水水4.18J/(g) m=mHCl+mNaOH=100g n水水= 0.50mol L10.050L =0.025mol问问 题题 探探 究究1 如果用同样的方法测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧如果用同样的方法测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧化钠与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同。化钠与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同。KO

7、H(aq)+HCl(aq) = KCl(aq)+H2O(l) H= 57.3kJ.mol-1NaOH(aq)+HNO3(aq) = NaNO3(aq)+H2O(l) H= 57.3kJ.mol-1H(aq)+OH(aq)=H2O(l); H= 57.3kJ.mol-1 表示强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化表示强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化学方程式学方程式三个反应的本质一样，都是三个反应的本质一样，都是H+OH =H2O问问 题题 探探 究究2 实验中若改用实验中若改用50 mL 0.50 mol/L的稀硫酸和的稀硫酸和100 mL 0.50 mol/L的的NaOH溶液，所测中和热

8、的数值是否约为本实验结果的二倍？溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍？NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) H= 57.3kJmol-1中和热是指酸碱中和生成中和热是指酸碱中和生成1 mol H2O时放出的热量，时放出的热量，其数值与反应物的量无关其数值与反应物的量无关问问 题题 探探 究究32.能否用醋酸代替稀盐酸溶液进行实验？能否用醋酸代替稀盐酸溶液进行实验？ 1.能否用浓硫酸代替稀盐酸溶液进行实验？能否用浓硫酸代替稀盐酸溶液进行实验？ 否，浓硫酸稀释时放热。否，浓硫酸稀释时放热。否，醋酸是弱酸，电离吸热。否，醋酸是弱酸，电离吸热。

9、3.能否稀硫酸和氢氧化钡进行中和热实验测定？能否稀硫酸和氢氧化钡进行中和热实验测定？ 否，硫酸与氢氧化钡反应除生成水外，还生成否，硫酸与氢氧化钡反应除生成水外，还生成硫酸钡沉淀硫酸钡沉淀，生成沉淀过程中放热生成沉淀过程中放热。二、反应热的计算二、反应热的计算 如何测定如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热的反应热H？能直接测定吗？为什么？能直接测定吗？为什么？ 有些反应的反应速率很慢，有些反应同时伴随着副反应发有些反应的反应速率很慢，有些反应同时伴随着副反应发生，还有些反应不易直接进行，这给测定反应热造成了困难。生，还有些反应不易直接进行，这给测定反应热造成了困难。我们可以利用

10、盖斯定律可以间接地把计算。我们可以利用盖斯定律可以间接地把计算。 不管化学反应是不管化学反应是一步完成一步完成或或分几步完成分几步完成，其总的，其总的热效应热效应是是完全相同完全相同的。的。 化学反应的焓变化学反应的焓变(H)只与只与反应体系反应体系的的始态始态和和终态终态有关，而与有关，而与反应的途径反应的途径无关。无关。HH1 + H2 CO(g)C(s)CO2(g)H3H1H2H1 =H2H3+C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ；H3= ？C(s)+O2(g)=CO2(g) H1 =393.5kJmol-1CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2 =283.0kJmol-

11、1方法一方法一: :H3= H1 - H2 =-393.5-（-283.0）=-110.5kJmol-1方法二：方法二：C(s)+O2(g)=CO2(g) H1 =393.5kJmol-1CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2 =283.0kJmol-1（）C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ； H3= H1 H2 =-110.5kJmol-1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。该反应的焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而得到。练习练习1

12、 1已知：已知： H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g) ; H1 = 241.8kJmol-1 H2(g)+ 1/2 O2(g) H2O(l) ; H2 = 285.8kJmol-1 求求H2O(l) H2O(g) ; H3 =?H3 = H1-H2=+ 44.0kJmol-1观察反应方程式可知观察反应方程式可知=-练习练习2同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。已知：时还很不完全，测定反应热很困难。已知：P4(s、白磷、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； =2983.2 kJmol-1

13、H1P(s、红磷、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； =738.5 kJmol-1H2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。 P4(s、白磷、白磷)=4 P(s、红磷、红磷)； H= 29.2 kJmol-1-4注意：注意：1、计量数计量数的变化与的变化与反应热数值反应热数值的变化要的变化要对应对应2、反应、反应方向发生改变方向发生改变反应热的反应热的符号也要改变符号也要改变P8问题解决问题解决2：C(石墨石墨)+O2(g)=CO2(g) H1 = 393.5kJmol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2=571.6kJmol-1

14、2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H3=2599.2kJmol-1 2C(石墨石墨)+H2 (g)= C2H2(g) H = ？=2 + 1/2 1/2 H =2H1 + 1/2 H2 1/2 H3= 2(393.5) + 1/2(571.6)1/2(2599.2)= + 226.8kJmol-1 练习练习3：发射火箭，所用的能量来自于：发射火箭，所用的能量来自于N2H4(肼肼) 在在NO2中燃烧，生成中燃烧，生成N2、液态、液态H2O。 N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1= + 67.2kJmol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=534kJmol-1 请写出发射火箭反应的热化学方程式。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=1135.2kJmol-1 练习练习4：CO(g) + 1/2 O2(g) = C