中和热,燃烧热测定

第一章化学反应与能量中和热燃烧热

(1)吸热反应的ΔH

0，放热反应的ΔH

0。

(2)化学方程式表明了化学反应中

的变化，确定了反应物与生成物之间

的关系。

(3)在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成

H2O时所释放出的热量称为中和热。>物质<物质的量1mol二、中和热及其实验测定

1．中和热

(1)定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成

H2O时的反应热(即所放出的热量)。

(2)表示方法：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝

kJ/mol。1mol－57.3二、中和热3.要点：

Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子

Ⅱ、反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应

Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内

Ⅳ、放出的热量：57.3kJ/mol2．中和热的实验测定(1)装置及仪器：小小设计师请利用实验室现有的仪器和物品，设计一个用以测定中和反应放热的量热计。我们的猜想：

测定强酸强碱反应中和热，化学反应的热效应。

需要的仪器和材料：

大烧杯（500ml)、小烧杯（100ml)、温度计、两支量筒（50ml）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒。

0.50mol/L盐酸、0.55mol/L氢氧化钠溶液。

1、请大家观察量热计的构造，分析一下，量热器直接测定的数据是什么？是焓变的数值吗？是体系（溶液）温度的变化2、根据体系温度变化可以求得什么物理量？可以求得反应吸收或放出的热量Q=mcΔtQ: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。Δt：反应前后溶液温度的差值。(2)测定过程：3．注意事项(1)为了保证酸、碱完全中和，常采用

稍过量的方法。(2)量热装置中需用碎泡沫塑料对其进行

，以减少实验过程中热量的损失，减小误差。(3)读取中和反应的终止温度是反应混合液的

温度。保温、隔热最高碱（4）以生成1mol水为基准。（5）测定中和热使用的是强酸、强碱稀溶液才能保证中和热为57.3kJ·mol-1。（浓酸、浓碱在相互稀释时会放热，其中和热大于57.3kJ·mol-1，而弱酸、弱碱由于电离会吸收热量,其中和热小于57.3kJ·mol-1）。B分析：A项中反应物和生成物都未标明聚集状态；C项中ΔH的单位不正确；D项中为放热反应，ΔH应为“－”号。答案：B3．判断正误。(1)中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量。(

)(2)1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热。 (

)(3)在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时的反应热叫做中和热。 (

)(4)表示中和热的离子方程式为：H＋＋OH－===H2O

ΔH＝－57.3kJ/mol。 (

)答案：(1)×

(2)×

(3)√

(4)×4．实验中为何使用0.55mol/LNaOH溶液而不用0.50mol/LNaOH溶液？答案：为了使酸完全反应，减小误差1．实验关键(1)迅速反应，防止热量散失实验的关键是温度，包括准确测量温度和防止热量散失。(2)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；(3)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；(4)不可将温度计当搅拌棒使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动；(5)简易量热计的保温效果要好。2．误差分析本实验误差的主要来源除了热量的散失外，还有反应体系的温度没有达到最高就读数、搅拌不充分、温度差不够适中等。[例2]

(2012·天津新华中学检测)50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。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____________。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_______________。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热的数值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小(4)实验中改用60mL0.50mol·L－1盐酸跟50mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)；简述理由：不相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量，与酸碱的用量无关(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应的反应热的数值会________；用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应的反应热的数值会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。偏小偏小(1)为了使中和反应能充分进行，并且减小误差，测定中和反应反应热时需要其中一种反应物略过量。(2)NaOH溶液最好是新配制的。(3)中和热测定实验中要注意以下两方面的问题：①防止热量散失的方法：a.两个烧杯口要相平；b.在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；c.用玻璃棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌；d.实验时动作要迅速。②加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响。问题探究判断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。①大烧杯上没有盖硬纸板②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验④实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验变小变小变小不变一、燃烧热例2：实验测得101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8kJ的热量，这就是H2的燃烧热。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ/mol一、燃烧热1.燃烧热的的概念:

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。为什么指定温度和压强?

生成物不能继续燃烧C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）单位:kJ/mol限定燃料的物质的量2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:①C8H18的燃烧热是多少?

△H=－5518KJ/mol②1molC8H18燃烧时放出了多少热?5518KJ一、燃烧热1.燃烧热的的概念:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。PS：Ⅰ、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物如:C→C02，H2→H20(l)，S→S02等Ⅱ、燃烧热通常由实验测得Ⅲ、可燃物以1mol为标准进行测量Ⅳ、系数常用分数表示对燃烧热概念的理解及其与中和热的比较(1)对燃烧热的理解①燃烧热是反应热的一种，其ΔH<0。②25℃、101kPa时，纯可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，如C完全燃烧应生成CO2(g)，而生成CO(g)属于不完全燃烧。生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热，如⑤热量＝可燃物物质的量×燃烧热。⑥文字叙述燃烧热时，用“正值”或“ΔH”表示。例如，CH4的燃烧热为890.31kJ/mol或ΔH＝－890.31kJ/mol。2.表示的意义：

如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:在101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：

应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)

4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)

×△HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=－890.31KJ/mol【例1】

在101kPa时，1molCH4

完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890kJ的热量，CH4

的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？【解】根据题意，在101kPa时，1molCH4

完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=

CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890kJ／mol

即CH4的燃烧热为890kJ／mol。

1000LCH4(标准状况)的物质的量为：

n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol1molCH4

完全燃烧放出890kJ的热量，44.6molCH4

完全燃烧放出的热量为：44.6mol×890kJ／mol＝3.97×104kJ

答：CH4的燃烧热为890kJ／mol，1000LCH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。★燃烧热与中和热的区别与联系相同点

燃烧热中和热能量变化放热反应ΔHΔH<0,单位kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物

可能是1mol也可以是0.5mol(不限)生成物的量不限量1molH2O反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同

酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热57.3kJ/mol2H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。练习ΔH=-285.8kJ/mol1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？正确的是？为什么？A.C（s）＋O2（g）==CO(g)ΔH=－110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）==CO2(g)ΔH=－393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/molD.H2(g)＋O2(g)==H2O(g)ΔH=－241.8kJ/mol随堂练习B解析：燃烧热是指在25℃、101kPa下，1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，需要注意的是该条件下水为液态。在热化学方程式中ΔH<0表示放热，ΔH>0表示吸热，故在题给选项中A、B、C错误，故正确答案为D。答案：

D1、能源就是能提供

自然资源，包括

等。2、我国目前使用的主要能源是

，是不能

。3、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，可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平3.解决能源的办法是

，即开发

和节约

，提高能源的

。4.现在探索开发的新能源有

等，新能源的主要优势是

。能量

化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能化石燃料

再生

开源节流

新的能源

现有能源

利用率

太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能

资源丰富，可以再生，污染少

三、能源讨论下列问题：

1、能源、一级能源、二级能源

例:下列属于一级能源的是：属于二级能源的是：A风能B电能C氢能D阳光E天然气ADEBC能源：能提供能量的资源一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。能源的分类及应用(1)能源的分类标准分类举例按转换过程分一次能源煤、原油、天然气等化石能源、水能、风能、生物质能、太阳能等二次能源各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气等标准分类举例按性质分可再生能源风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能等非再生能源石油、煤、天然气等化石能源、核能按利用历史分常规能源煤、石油、天然气、水能、生物能等新能源地热能、氢能、核能、风能、太阳能、海洋能等(2)燃料充分燃烧的条件①要有足够的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面积。(3)提高燃料燃烧效率的措施①通入空气足量，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。②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。③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。2．氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐，我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括(

)①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行A．①②B．①③C．③④ D．②④解析：地球上有大量水，可用水为原料制H2；H2易燃烧无污染，热值高，是一种高效干净的新能源；但在利用氢燃料时，其储存和制备成本较高，到现在还不能大量使用。答案：

A1．煤作燃料的利弊问题(1)煤是最重要的化工原料，把煤作为燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。(2)煤直接燃烧时产生的CO、SO2等有毒气体及烟尘，对环境造成严重污染。(3)煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低且运输不方便。(4)可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧热