高二化学反应热的测量和计算.ppt

1、选修四 化学反应原理,专题一 化学反应与能量变化,第一单元 化学反应中的热效应,反应热的测量与计算,第一单元,问题讨论：,前面我们已经学习了热化学方程式的有关知识，在热化学方程式中提供了反应热的数据，那么，这些数据是通过什么途径获得的呢？,1、实验直接测定 2、计算获得 根据公式H=E反应物总键能-E生成物总键能计算,活动与探究,请大家阅读P6的活动与探究,在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH20，这时的反应热叫做中和热.,思考：mol H2SO4 与 2 mol NaOH 完全反应 放出114.6 KJ 的热量，此反应的中和热 为114.6 KJ /mol。对吗？,答： 不对，不是

2、生成1 mol 水，中和热 是57.3 KJ /mol,活动与探究,1、请大家观察简易量热计的构造，分析一下，量热计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 =m ct,Q: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。 t：反应前后溶液温度的差值。,活动与探究,3、酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？,量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。,Q =（V酸酸V碱碱）c（t2t1） ,Q =cmt H=-Q/n,已知 V酸=V碱=50 mL。 c酸=

3、c碱=0.50 mol/L。 酸=碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g） 请把以上数据代入式,得出Q的表示式。,Q = 0.418（t2t1）kJ ,本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它 们的浓度均为0.50 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g),4、式表示的是中和热吗？为什么？,24.50,22.00,25.00,25.00,22.40,25.20,26.50,25.60,28.45,24.75,22.20,25.10,1.75,3.40,3.35,强酸、强

4、碱反应: H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= 56.43kJ/moL,活动与探究,请算出中和热H=,思考:如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的中和热，请预测其中和热是否相同,答：相同。反应的实质,强酸、强碱反应: H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H= 57.3kJ/moL,57.3,讨论： 要想提高中和热测定的准确性，实验时应注意什么？,1、应注意实验过程中的隔热保温效果。,2、用0.1分刻度的温度计，读数时要估读到小数点后第二位。,3、盐酸与氢氧化钠溶液浓度的配置准确， 且浓度不宜过大，氢氧化钠溶液浓度要稍大于 盐酸的浓度，或者盐酸的

5、浓度要稍大于氢氧化 钠溶液浓度。,4、操作动作要迅速。,3、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？,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。,4、实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为11,但在实际操作过程中往往会取0.55mol/L的NaOH，你知道为什么吗？ HCl过量行吗？,为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。,讨论下列问题,2

6、.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？,答案：会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得数值偏小。,1.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？,答案：否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。,【课堂练习】：,50 mL

7、0.50 molL盐酸与50 mL 0.55 molL NaOH溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。通过测反应过程中所放出来的热量可计算中和 热。 回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中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，求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无 影响”) (4)实验中改用60 mL050 molL盐酸跟50 mL 055 molL NaOH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”)。 (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 ；用50 mL 0

8、50 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”),环形玻璃搅拌棒,防止热量损失,偏小,不相等,偏小,偏小,中和热的“数值”是中和热的绝对值，取正数。只问中和热多少时才取负数,问题讨论：,是不是任一反应的反应热均能直接测出?,如何测出这个反应的反应热： 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,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)

9、H2-283.0 kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol,+),H1 + H2 = H3,H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol,盖斯定律？,不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。 化学反应的焓变（H）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。,如何理解盖斯定律？,H、H1、H2之间有何关系？,H=H1+H2,B,H,2、计算 （1）若一个反应的焓变H=a kJmol1，则其逆反 应的焓变H=-a kJmol1 （2）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。,1.已知： .C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol .C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol 写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kPa时).,解：- 得： C(石墨，s)= C(金刚石，s) H=+1.5kJ/mol,【课堂练习】：,2.某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液 态H2O.已知： N2(