燃烧热中和热的测定

1、第二节燃烧热中和热 能源(nngyun)共三十七页一、燃烧热1概念：25 、101 kPa时，_纯物质_燃烧生成_的氧化物时所放出(fn ch)的热量。其单位是 _ 。1 mol完全(wnqun)稳定kJ/mol共三十七页2意义例如：CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol，表示在 25 、101 kPa时，_ CH4完全燃烧_890.31 kJ的热量(rling)。思考感悟1(1)什么是“1 mol纯物质”？ (2)怎样理解“生成稳定的氧化物”？放出(fn ch)1 mol共三十七页【提示】 1 mol纯物质是指1 mol的纯净物,可以是单质，也可以是化合物。 首先必须是完全燃烧(rnsh

2、o)的产物，即不能再燃烧(rnsho)的物质。其次该产物在25 、101 kPa时能稳定存在，一般地，完全燃烧时，下列元素要生成对应的氧化物：CCO2、HH2O(l)、SSO2。CCO是不完全燃烧，而SSO3不是燃烧产物，在HH2O中生成的水为液态，不能是气态(不能稳定存在)。共三十七页热量可燃物物质(wzh)的量燃烧热。文字叙述燃烧热时，用“正值”或“H”表示。例如，CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol或H890.31 kJ/mol。共三十七页【练习(linx)】 分析以下几个热化学方程式，表示25时燃烧热的是（ ） A.C（s）1/2O2（g）=CO(g); H= -110.5 kJ

3、/mol B.C（s）O2（g）=CO2(g); H=-393.5 kJ/mol C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol D.H2(g)1/2O2(g)=H2O(g);H=-241.8 kJ/molB共三十七页 下列两个热化学方程式:2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2220 kJmol1试根据上面(shng min)两个热化学方程式，回答下列问题:(1)H2的燃烧热为_，C3H8的燃烧热为_。共三十七页(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧

4、释放的热量为_。(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3847 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是_。【思路点拨(din bo)】解答该题的基本方法：Q放n(可燃物)|H|(燃烧热)。共三十七页共三十七页【答案(d n)】(1)285.8 kJmol12220 kJmol1(2)4725.8 kJ(3)31共三十七页 中和反应(fnyng)反应(fnyng)热的测定共三十七页1 中和热: 定义：在稀溶液中，酸与碱发生(fshng)中和反应生成1mol H2O(l)时所释放的热量。典型：稀强酸与稀强碱(qin jin)反应 H+ (aq) + OH - (aq)

5、 =H2O（l）； H= 57.3kJ/mol 共三十七页 2 中和反应(fnyng)反应(fnyng)热的测定共三十七页实验(shyn)目的 测定强酸(qin sun)与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。共三十七页测定(cdng)中和热实验原理中和反应放出总热量：Q放=c m混液t = c（V酸酸V碱碱）（t2t1） 其中 Q放 : 反应放出的总热量。 m: 溶液的总质量。 C： 溶液的比热容，为4.18J/ （g） t：反应前后(qinhu)溶液温度的差值 稀酸或稀碱溶液中：酸碱1g/mLHCl(aq)+ NaOH (aq)= NaCl (aq) +H2O (l) ;H0H= Q放/

6、nH2O中和热：反应原理：共三十七页 归纳(gun)：实验室测定中和热中需要哪些量？哪些通过计算获得？哪些是通过中和反应发生前、后获得？求中和热H求中和反应(fnyng)所放出总热量Q反应前、后溶液温差需要比热容需要反应放出的热量反应生成的水量需要参与反应的酸或碱的量反应前、后混合溶液温度溶液总质量：酸及碱的量反应生成的水量 稀的酸及碱的量探究中和热测定实验 比热容共三十七页实验需要(xyo)的药品和仪器1、实验药品： 盐酸(yn sun) NaOH溶液2、实验仪器： 大烧杯（500 mL）、温度计、量筒（50 mL）两个、50mL0.50 mol/L50mL0.55 mol/L小烧杯（100

7、 mL）、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。共三十七页3、实验(shyn)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(tin mn)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，如下图所示。中和热的测定 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？共三十七页答案：.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失(snsh)；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

8、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。共三十七页2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/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(chngx)干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净(gnjng)？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。共三十七页3.用另一个(y )量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量N

9、aOH溶液的温度，记入下表。 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何(wih)不是11而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？ 为了保证盐酸完全被NaOH中和，故使碱稍稍过量。 不宜用盐酸过量：因为在空气中盐酸相对碱稳定，碱极易与空气中CO2反应，故如果盐酸过量，此时所用的碱很难保证完全与HCl反应共三十七页. 酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(shobi)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(wch)增大。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

10、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。共三十七页. 为什么采用环形(hun xn)玻璃棒搅拌混合液，可不可以用普通玻璃棒?能不能用铁制或铜制的环形玻璃棒代替?.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(wimin)）。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。 环形玻璃棒的优点在于:上下移动搅拌的面积大、范围广，混合均匀，普通玻璃棒显然不具有这种优点。 金属材料的玻璃棒均不可用，因为金属具有导热 性，使反应热损失，还可能与溶液反应。共三十七页5.重

11、复实验2-4次，取测量所得数据的平均值作为计算(j sun)依据。 共三十七页实验(shyn)原始数据记录： 数据处理：m酸 = m碱 =(50mL1g/mL) =50g平均(pngjn)温差： 3.4 Q = Cm溶液t = 4.181003.4= 1421J = 1.421kJH= Q放/nH2O= （1.4210.025）= 56.8kJ/mol中和热：依据： n酸=0.025mol ， H+OH=H2O（已知 C=4.18J/(g） 稀液1g/mL）nH2O=0.025mol共三十七页 H+ (aq) + OH (aq) =H2O（l）；H=- 57.3kJ/mol 本实验(shyn)

12、测定结果： 56.8kJ/mol 误差原因分析 偏小了！1.量取溶液的体积有误差。2.实验过程中有液体洒在外面。 3.温度计的读数有误。4.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度(wnd)，致使热量损失而引起误差。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。 共三十七页1、 盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，配好后要充分冷却至室温，才能使用。2、温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度(wnd)的精度。3、 实验操作时动作要快，以尽量减少热量的散失。 几点注意(zh y) 共三十七页1、判

13、断(pndun)下列实验操作对中和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(mi yu)盖硬纸板用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验 实验中改用100 mL 0.50 mol/L盐酸跟 100 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行实验变 小变 小变 小不 变问题探究 共三十七页2、通过测定反应过程中所放出的热量(rling)可计算中和热。请回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 ；由图可知该装置有不妥之处，应如何改正？ (2)烧杯间填满(tin mn)碎塑料泡沫的作用是 。(3)大烧杯上

14、如不盖硬纸板，则求得的中和热数值 （填“偏大”、“偏小、“无影响”）。环形玻璃搅拌棒 在大小烧杯间填满碎塑料泡沫（或碎纸条）使小烧杯口与大烧杯口相平 减少热量损失 偏小 共三十七页(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L 的盐酸跟50mL 0.55 mol/L的NaOH 溶液进行反应，与上述实验相比， 所放出的热量(rling) （填“相等”或“不相等”），理由是 ； 若实验操作均正确，所求中和热的数值会 （填“相等”或“不相等”），理由是 不相等(xingdng) 因为酸、碱发生中和反应放出的热量与酸、碱的用量有关 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的

15、能量，与酸碱的用量无关共三十七页(5)己知在稀溶液中，HCl与NaOH发生中和反应生成1 mol水时，放出(fn ch)57.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式： 。NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-57.3 kJ/mol共三十七页二、能源1概念能源就是能提供_的资源，它包括化石燃料(_ 、 _、 _)、阳光、风力、流水、潮汐以及(yj)柴草等。2作用能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。能量(nngling)煤石油天然气共三十七页3利用状况(1)我国目前使用的主要能源是_，它们的蕴

16、藏量有限，而且不能_，最终将会枯竭。(2)基于我国目前的技术水平和管理水平，能源从开采(kici)、运输、加工到终端的利用效率都很低，浪费很大，据统计总效率仅为9%。化石(hush)燃料再生共三十七页4解决能源危机的方法(1)科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使用效率。(2)寻找新的能源，现正探索的新能源有_、_ 、 _、 _、海洋能和生物质能等，它们资源丰富(fngf)，可以再生，没有污染或很少污染。太阳能氢能风能(fn nn)地热能共三十七页思考感悟2燃料充分燃烧的条件是什么？提高燃料燃烧效率的措施有哪些？【提示(tsh)】 (1)燃料充分燃烧的条件：要有足够的空气；燃料与空气要有足够大的接触面积。共三十七页(2)要提高燃料燃烧的效率应采取(ciq)的措施：通入足量空气，使燃料充分燃烧。空气足量但要适当，否则，过量的空气会带走部分热量。增大燃料与空气的接触面积。通常将大块固体燃料粉碎、液体燃料雾化。将煤气化或液化。煤的气化或液化更易增大燃料与空气的接触面积，使燃烧更充分，同时又防止煤炭直接燃烧产生SO2和烟尘污染环境。共三十七页内容摘要第二节燃烧热中和热 能源。文字叙述燃烧热时，用“正值”或“H”表示。