高中化学人教版选修4课件第一章化学反应与能量第一节第2课时

第2课时中和反应的反应热及其测定第一章第一节

化学反应与能量的变化[学习目标定位]1.正确认识中和热的概念。2.通过中和热的测定，初步学会测定化学反应反应热的实验方法，会分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小实验误差。新知导学达标检测内容索引新知导学1.判断下列关于中和热的说法是否正确(对的打“√”，错的打“×”)(1)H2SO4与Ba(OH)2溶液反应放出的热量是5.12kJ，那么该反应的中和热为5.12kJ·mol－1(

)(2)表示中和热的热化学方程式：H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1(

)(3)在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将含有0.5molH2SO4的浓硫酸和含有1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ(

)(4)中和热的数值57.3kJ·mol－1表示所有酸碱反应生成1molH2O的反应热(

)一、中和热及其测定××√×归纳总结(1)中和热的概念是酸和碱在

中发生中和反应生成

时的反应热。(2)浓的强酸和强碱在发生中和反应的同时还要发生

，

要

热量；若是浓的弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要发生

，

要

热量，故放出的热量均不完全是中和热。(3)强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1molH＋和1molOH－反应生成1molH2O(l)，放出57.3kJ的热量，表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1。稀溶液1molH2O(l)溶解溶解放出电离电离吸收2.中和热的测定(1)实验装置将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。温度计泡沫塑料盖板碎泡沫塑料环形玻璃搅拌棒100mL小烧杯500mL大烧杯(2)实验测量数据①初始温度(t1)：测量混合前50mL0.50mol·L－1盐酸、50mL0.55mol·L－1NaOH溶液的温度，取

为t1。②终止温度(t2)：将酸碱溶液迅速混合，用

轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的

，记录为终止温度t2。③重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。两温度平均值环形玻璃搅拌棒最高温度(3)实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是

，中和热为16.72(t2－t1)kJ·mol－1[或ΔH＝－

kJ·mol－1]。0.418(t2－t1)kJ归纳总结中和热测定实验中应注意的事项(1)防止热量散失的方法：①两个烧杯口要相平；②在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；③用玻璃棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌；④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。(3)数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。例1在进行中和热的测定中，下列操作错误的是A.反应中用的是强酸、强碱的稀溶液B.测量溶液的温度计要一直插在溶液中C.为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)D.为了使反应更完全，可以使碱适当过量答案解析√解析分次加入混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确。例2某实验小组设计用50mL0.50mol·L－1盐酸跟50mL0.55mol·L－1氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。试回答下列问题：(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是____(填字母)。A.用温度计小心搅拌B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动√解析使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。答案解析(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：答案解析实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝

(结果保留一位小数)。－51.8kJ·mol－1解析取三次实验的平均值代入公式计算即可。≈－51.8kJ·mol－1(3)实验过程中如果做出如下改变，会实测得的中和热发生怎样的变化？(填“偏大”“偏小”或“不变”)。①本实验中用稍过量的NaOH的原因是为保证盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热

。答案解析偏小解析若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发，减少了HCl的量，则测得的中和热会偏小。②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热会

。答案解析偏小解析在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，其目的是防止温度计上面的残液与氢氧化钠反应，若无此操作步骤，会使得测量结果偏小。③若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会

，其原因是_________________________________________________________。答案解析偏小解析用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小。用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小1.能量变化关系图的识别和应用(1)根据图1(能量变化关系图)判断吸、放热反应：①A→B：ΔH

0；属于

反应。②B→C：ΔH

0；属于

反应。二、反应热的相关图像与大小比较＞吸热＜放热(2)对比图2中a、b两条变化曲线可知，使用催化剂可以使反应物的活化能

(填“升高”“降低”或“不变”，下同)，反应过程中的焓变

。降低不变(3)根据图3写出N2(g)和H2(g)合成1molNH3(l)的热化学方程式

。2.反应热大小的比较比较ΔH时应带“＋”、“－”号比较；比较吸收或放出的热量大小时，只比较数值大小。(1)同种物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多，ΔH越小。(2)等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多，对应ΔH小。(3)其他条件相同时，气态反应物比固态反应物放出的热量多，对应的ΔH小；生成液态产物比气态产物放出的热量多，对应的ΔH小。例3在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2则A.ΔH2＞ΔH1

B.ΔH1＞ΔH2C.ΔH1＝ΔH2

D.无法确定√解析气态水液化时释放能量，放热越少，ΔH越大。答案解析例4

(双选)(2017·扬州中学12月月考)下列说法正确的是A.已知：共价键C—CC==CC—HH—H键能/kJ·mol－1348610413436则可以计算出反应

(g)＋3H2(g)―→(g)的ΔH为－384kJ·mol－1B.辛烷的燃烧热为5518kJ·mol－1。则辛烷燃烧的热化学方程式可表示为

C8H18(g)＋

O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)

ΔH＝－5518kJ·mol－1C.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566kJ·mol－1

如图可表示该反应过程与能量的关系D.S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH

2则ΔH1＞ΔH2答案解析√√解析

在苯分子中不含C—C及C==C，而是存在一种介于单键与双键之间的一种特殊的化学键。因此根据表格提供的数据不能计算出该反应的反应热，A项错误；燃烧热是1mol的物质完全燃烧产生稳定的氧化物时所释放的热量，氢的稳定氧化物是液态水，B项错误；CO燃烧是放热反应，根据热化学方程式可知，题图可表示该反应过程与能量的关系，C项正确；固态硫转化成气态硫需要吸收热量，则1mol固态硫完全燃烧生成SO2比1mol气态硫完全燃烧生成SO2放出的热量少，放热反应的焓变为负值，则ΔH1＞ΔH2，D项正确。学习小结达标检测1.在做中和热测定实验时，应使用的仪器是①量筒②托盘天平③烧杯④容量瓶⑤冷凝管⑥温度计⑦酒精灯A.①③⑥

B.②③⑤C.①②③⑥

D.①②⑥⑦答案12345解析√解析中和热测定实验中，需用温度计测定溶液温度，需用量筒量取一定量的酸、碱溶液，需用烧杯盛放反应液及碎泡沫塑料，故选A。62.含有11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol·L－1的H2SO4溶液反应，放出11.46kJ的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为答案解析12345√6解析中和热是以生成1molH2O(l)所放出的热量来衡量的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1molH2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故答案为D。1234563.已知H＋＋OH－===H2O生成1molH2O(l)放出热量57.3kJ，下列反应中能放出57.3kJ热量的是A.1mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应B.稀盐酸与氨水反应生成1molH2OC.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1mol水D.稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1mol水答案解析12345√6解析A放出热量应为2mol×57.3kJ·mol－1；B放出热量应略小于57.3kJ，因弱酸、弱碱在水中电离要吸收一部分热量，故多数强酸与弱碱、弱酸与强碱的中和反应热数值小于57.3kJ；酸与碱的浓度不能太大，否则中和热数值会偏大，故D错。1234564.(2017·无锡高二月考)分别取40mL的0.50mol·L－1盐酸与40mL0.55mol·L－1

氢氧化钠溶液进行中和热的测定实验。下列说法错误的是答案解析12345A.稍过量的氢氧化钠是确保盐酸完全反应B.仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒C.在实验过程中，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测

量NaOH溶液的温度D.用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，结

果也是正确的√6解析测定中和热时，为了使盐酸完全反应，需要让NaOH稍过量，A项正确；仪器A是环形玻璃搅拌棒，B项正确；温度计上残留的酸溶液需要清洗干净，否则会和NaOH溶液反应，使测得NaOH溶液的温度偏高，C项正确；用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，除了发生中和反应，还生成了BaSO4沉淀(生成沉淀的过程放热)，因此会影响中和热的测定，D项错误。1234565.如图所示，某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。答案12345解析(1)据图可判断出反应物的总键能

(填“＞”“＜”或“＝”，下同)生成物的总键能，则该反应的反应热ΔH