反應熱的測量和計算(公開課)培訓講學

1、反應熱的測量和計算(公開課)4、已知鍵能、已知鍵能: NN 946KJ/mol, H-H 436KJ/mol, H-N 391KJ/mol，寫出合成氨反應的熱化學方程式。，寫出合成氨反應的熱化學方程式。1、氫氣在氯氣中燃燒生成、氫氣在氯氣中燃燒生成1摩氯化氫氣體，放出摩氯化氫氣體，放出92.3kJ的熱量的熱量課前檢測：課前檢測：寫出下列反應的熱化學方程式寫出下列反應的熱化學方程式(25,101kPa時時).2、氫氧化鈉溶液與硫酸溶液反應生成、氫氧化鈉溶液與硫酸溶液反應生成2摩液態(tài)水，摩液態(tài)水，放出放出114.6KJ的熱量的熱量3、1摩石墨轉(zhuǎn)化為金剛石固體需吸收摩石墨轉(zhuǎn)化為金剛石固體需吸收1.5

2、KJ的熱量的熱量思考思考:1 1、量熱計直接測得的數(shù)據(jù)是焓變的、量熱計直接測得的數(shù)據(jù)是焓變的數(shù)值嗎？數(shù)值嗎？不是，是體系溫度的變化不是，是體系溫度的變化2 2、根據(jù)體系溫度變化可以求得什、根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？么物理量？可以求得反應吸收或放出的熱量可以求得反應吸收或放出的熱量Q = c m t Q=c m tQ:反應放出的熱量。反應放出的熱量。m:反應混合液的質(zhì)量。反應混合液的質(zhì)量。c：反應混合液的比熱容。：反應混合液的比熱容。t：反應前后：反應前后最大的溫度差最大的溫度差2、實驗原理：、實驗原理：我們?nèi)绾蔚梦覀內(nèi)绾蔚玫缴鲜鰯?shù)據(jù)到上述數(shù)據(jù)呢？呢？觀看實驗演示觀看實驗演示 溫度溫度

3、實驗次數(shù)實驗次數(shù)起始溫度起始溫度t t1 1/終止溫度終止溫度t t2 2/溫度差溫度差(t(t2 2-t-t1 1)/)/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 320.0020.0021.0020.0020.4021.2023.4523.5023.3520.0020.2021.103.453.302.25請算出該反應的請算出該反應的Q 本實驗中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為本實驗中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50 mL,它它 們的濃度均為們的濃度均為0.50 mol/L。由于是稀溶液，且為了計算簡便，。由于是稀溶液，且為了計算簡便，我們近似地認為，所用酸、堿溶液的

4、密度均為我們近似地認為，所用酸、堿溶液的密度均為1 g/cm3，且，且中和后所得溶液的比熱容為中和后所得溶液的比熱容為 4.18 J/（g) 在在稀稀溶液中溶液中,強酸與強堿強酸與強堿發(fā)生中和反應而生發(fā)生中和反應而生成成1mol 液態(tài)水液態(tài)水時的反應熱叫做時的反應熱叫做中和熱中和熱.Q =1.4kJH = 1.4kJ/molH（中）（中） = 1.440 kJ/mol = - 56 kJ/mol強酸、強堿反應強酸、強堿反應:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); H= - 57.3kJ/moLH+(aq)+ OH-(aq)= H2O(l) H= - 1.4kJ/moL401401401H

5、+(aq)+ OH-(aq)= H2O(l) H= - 56kJ/moL問題探究問題探究有人建議用有人建議用50mL0.55mol/LNaOH50mL0.55mol/LNaOH進行上述進行上述實驗，測得的中和熱數(shù)值會更加準確。實驗，測得的中和熱數(shù)值會更加準確。為什么？為什么？ 可以保證鹽酸完全反應。可以保證鹽酸完全反應。使測得的熱量更加準確。使測得的熱量更加準確。如果按照同樣的方法和同樣數(shù)據(jù)測定鹽如果按照同樣的方法和同樣數(shù)據(jù)測定鹽酸和氫氧化鉀或硝酸和氫氧化鈉溶液的酸和氫氧化鉀或硝酸和氫氧化鈉溶液的反應熱，結(jié)果所得到的反應熱數(shù)值基本反應熱，結(jié)果所得到的反應熱數(shù)值基本相同，為什么？相同，為什么？

6、【注意】中和熱測定時，溶液的濃度宜【注意】中和熱測定時，溶液的濃度宜 不不宜宜 ，中和熱的熱化學方程式書寫時，中和熱的熱化學方程式書寫時H2O的系數(shù)必須為的系數(shù)必須為 ，用文字敘述時用，用文字敘述時用 值，值，但用但用H敘述時必須用敘述時必須用 值。值。小小大大1正正負負例如：例如：HCl(aq)+NaOH (aq)=NaCl(aq)+H2O(l) = -57.3 kJ/mol文字敘述：該反應的中和熱為文字敘述：該反應的中和熱為 ，H為為 。H57.3 kJ/mol- 57.3 kJ/mol如何測出反應如何測出反應的反應熱的反應熱： C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)

7、 (g)=CO(g) ；HH1 1=?=?COCO(g)(g)+1/2O+1/2O2(g)2(g)= CO= CO2(g)2(g) H H2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/molC(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2(g)2(g) H H3 3=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol + + = = HH1 1 =H =H3 3- H- H2 2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol =-110.5kJ/mol應用了什么規(guī)律？應用了什么規(guī)律？HH1

8、1 + H + H2 2 =H =H3 3 一個化學反應一個化學反應，無論是一步完成，無論是一步完成，還是分幾步完成，其還是分幾步完成，其總的熱效應是完全總的熱效應是完全相同的相同的。即：。即：焓變（焓變（HH）只與始末狀態(tài)）只與始末狀態(tài)有關(guān)，而與反應的途徑無關(guān)有關(guān)，而與反應的途徑無關(guān)。二、間接計算二、間接計算如何理解蓋斯定律？H=HH=H1 1+H+H2 2BHACH1H2HH = -HH = -H1、根據(jù)下列反應的焓變、根據(jù)下列反應的焓變,計算計算C(石墨石墨)與與H2(g)反應生成反應生成1molC2H2(g)的焓變的焓變:C(石墨石墨)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5KJ/

9、mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6KJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-2599.2KJ/mol2 2：某次發(fā)射火箭，用：某次發(fā)射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃燒，生成中燃燒，生成N N2 2、液態(tài)液態(tài)H H2 2O O。已知：。已知： N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)(g)H H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H

10、2 2O(l) O(l) H H2 2=-534kJ/mol =-534kJ/mol 假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式方程式。 2N 2N2 2H H4 4(g)+2NO(g)+2NO2 2(g)=3N(g)=3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l) H=-1135.2kJ/molH=-1135.2kJ/mol 有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應熱數(shù)據(jù)。斯定律獲得它們的反應熱數(shù)據(jù)。

11、關(guān)鍵：關(guān)鍵：目標方程式的目標方程式的“四則運算式四則運算式”的導出。的導出。方法：寫出目標方程式確定方法：寫出目標方程式確定“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”（要消去的物質(zhì)）（要消去的物質(zhì)）然后用然后用消元法消元法逐一消去逐一消去“過渡物質(zhì)過渡物質(zhì)”，導出，導出“四則運算式四則運算式”。注意：注意：1、計量數(shù)計量數(shù)的變化與的變化與反應熱反應熱數(shù)值的變化要對應數(shù)值的變化要對應2、反應、反應方向發(fā)生改變方向發(fā)生改變反應熱的反應熱的符號也要改變符號也要改變1、同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應熱相當小而且轉(zhuǎn)同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應熱相當小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時還很不完全，測定反應熱很困化速率慢，有時還很不完全，測定反應熱很困

12、難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點“不管化學反不管化學反應是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱應是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應是相同的效應是相同的”。已知：。已知：P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； = -2983.2 kJ/molH1P(s、紅磷、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = -738.5 kJ/molH2試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學方程式試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學方程式_。P4(s、白磷白磷)=4 P(s、紅磷紅磷)； = -29.2 kJ/molH2.已知膽礬溶于水時溶液溫度降低已知膽礬溶于水時溶液溫度降

13、低,室溫下室溫下將將1mol無水硫酸銅制成溶液時放出熱量為無水硫酸銅制成溶液時放出熱量為Q1kJ,又知膽礬分解的熱化學方程式為又知膽礬分解的熱化學方程式為 H=+Q2kJ/mol,則則Q1與與Q2的關(guān)系為的關(guān)系為(A)Q1Q2 (C)Q1=Q2 (D)無法確定無法確定3.已知已知2C（S）+ O2（g）=2CO（g） H=-221.0kJ/molkJ/mol ，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g ） H=-483.6kJ/molkJ/mol 則制備水煤氣的反應則制備水煤氣的反應C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g) 的的H為為( )A、+262.6kJ/molkJ/mol B、-131.3kJ/molkJ/molC、-352. kJ/molkJ/mol D、+131.3kJ/molkJ/molD 4.按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應方程式，回答問題，按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應方程式，回答問題，已知：已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3 H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g) +