高二化學(xué)反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算

1、高二化學(xué)反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算第1頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四【交流與討論】 熱化學(xué)方程式中,提供了反應(yīng)熱的數(shù)據(jù),那么,這些數(shù)據(jù)是通過(guò)什么途徑獲得的呢?第2頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四量熱計(jì)第3頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四【實(shí) 驗(yàn) 原 理】公式一: Q=Cmt公式二: H=QnC為比熱容,為定值。m為質(zhì)量,可以測(cè)定。n為物質(zhì)的量。第4頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol

2、水時(shí)放出的熱量。 研究條件：稀溶液 反應(yīng)物：酸與堿 生成物及其物質(zhì)的量：1mol 注：強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)，強(qiáng)堿與弱酸、弱酸和弱堿反應(yīng)生成1molH2O放出的熱小于57.3KJ/mol一、中和熱：?第5頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四二、中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)藥品：50 mL0.50 mol/L的鹽酸50 mL0.50 mol/L的氫氧化鈉溶液實(shí)驗(yàn)儀器：簡(jiǎn)易量熱計(jì)【活動(dòng)與探究】第6頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四簡(jiǎn)易量熱計(jì)第7頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四(3)實(shí)驗(yàn)步驟：1.組裝量熱器在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的

3、小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，如上圖所示。第8頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四用一個(gè)量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。2 藥品取用 用另一個(gè)量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液 的溫度，記入下表。第9頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)

4、（注意不要灑到外面）。立即蓋上蓋板,用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入表中。3 酸堿混合4 重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)兩次用同樣的方法測(cè)定氫氧化鉀溶液與鹽酸反應(yīng)、氫氧化鈉溶液與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)熱，請(qǐng)預(yù)測(cè)其反應(yīng)熱是否相同。第10頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四 假設(shè)溶液的比熱與水的比熱相等，溶液的密度與水的密度相等，忽略量熱計(jì)的比熱，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計(jì)算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱并寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。1、如何利用上述溫度變化的數(shù)據(jù)求出反應(yīng)放出的熱量呢？議一議5 數(shù)據(jù)處理第11頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四Q =

5、mCt Q:中和反應(yīng)放出的熱量。m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。C：反應(yīng)混合液的比熱容。t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。我們?nèi)绾蔚玫缴鲜鰯?shù)據(jù)呢？m的質(zhì)量為所用酸、堿的質(zhì)量和，測(cè)出參加反應(yīng)的酸、堿質(zhì)量相加即可；C需要查閱，t可用溫度計(jì)測(cè)出反應(yīng)前后的溫度相減得到。5 數(shù)據(jù)處理第12頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四問(wèn)酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。 Q =（V酸酸V堿堿）C（t2t1） 5 數(shù)據(jù)處理第13頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四 本實(shí)驗(yàn)中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50 mL,它 們的

6、濃度分別為0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且為了計(jì)算簡(jiǎn)便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為1 g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為 4.18 J/（g)5 數(shù)據(jù)處理第14頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱？是中和熱嗎？為什么？議一議已知 V酸=V堿=50 mL。 C酸=0.50 mol/L c堿=0.55 mol/L。 酸=堿=1 g/cm3 C=4.18 J/（g）請(qǐng)把以上數(shù)據(jù)代入式,得出Q的表示式。其中熱量的單位用kJ。得出結(jié)果。Q = 0.418（t2t1）kJ 5 數(shù)據(jù)處理第15頁(yè)，共33頁(yè)，202

7、2年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因?yàn)榉磻?yīng)熱是有正負(fù)的，中和反應(yīng)放熱，故其H為“”。中和熱是稀的酸、堿中和生成 1 mol水的反應(yīng)熱，而50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L 氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025 mol，故式表示的也不是中和熱。 5 數(shù)據(jù)處理第16頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四問(wèn)題該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol中和熱5 數(shù)據(jù)處理第17頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四議一議你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.4 kJ/mol，

8、若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因6 數(shù)據(jù)分析：1.量取溶液的體積有誤差2藥品的選用不當(dāng)引起的誤差3實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面。第18頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四4.混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢， 導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程 中熱量損失而導(dǎo)致誤差6.測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便 立即去測(cè)堿的溫度，致使熱量損失 而引起誤差。第19頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四【問(wèn)題探究】1、大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？減少熱量損失第20頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四2、酸、堿混合時(shí)，為何

9、要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？減少熱量損失【問(wèn)題探究】第21頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四3、實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？不能。因?yàn)殂~絲易導(dǎo)熱，使熱量損失較大【問(wèn)題探究】第22頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四4、有人建議用50mL0.55mol/LNaOH進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)更加準(zhǔn)確。為什么？ 可以保證鹽酸完全反應(yīng)。使測(cè)得的熱量更加準(zhǔn)確。【問(wèn)題探究】第23頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四5、判斷下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)中和熱測(cè)定的數(shù)值有如何影響？填變大變小或者不變

10、。大燒杯上沒(méi)有蓋硬紙板用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)變小變小變小不變【問(wèn)題探究】第24頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四1、為了減小誤差。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中兩次測(cè)定中和熱。第一次是用50 mL 0.50 mol/L的鹽酸和50 mL 0.50 mol/L氫氧化鈉，第二次是用100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和100 mL 0.50mol/L的NaOH溶液。請(qǐng)你預(yù)測(cè)該同學(xué)兩次測(cè)得的中和熱結(jié)果 （相等或者不相

11、等）?！靖拍畋嫖觥肯嗟鹊?5頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四2、若將1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)分別為H1、H2 、H3 ；則三者的大小關(guān)系為 。H1H3H2 燃燒熱：1g可燃物完全燃燒生成最穩(wěn)定的氧化物所釋放的熱量?！靖拍畋嫖觥康?6頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四蓋斯定律 不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。第27頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四如何理解蓋斯定律？H、H1、H

12、2之間有何關(guān)系？H=H1+H2BHACH1H2第28頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四如何測(cè)出這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱：C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1=?你知道嗎？C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=393.5kJ/mol第29頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四 + = ， 則 H1 + H2 =H3H1 =H3 H2 = - 393.5kJ/mol + 283.0kJ/mol = - 110.5kJ/mol

13、第30頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四 若多步化學(xué)反應(yīng)相加可得到新的化學(xué)反應(yīng)，則新反應(yīng)的反應(yīng)熱即為上述多步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和?！究偨Y(jié)規(guī)律】注意：1、計(jì)量數(shù)的變化與反應(yīng)熱數(shù)值的變化要對(duì)應(yīng)2、反應(yīng)方向發(fā)生改變反應(yīng)熱的符號(hào)也要改變總結(jié)思考： 在用方程式疊加計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)要注意哪些問(wèn)題？第31頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四蓋斯定律的應(yīng)用根據(jù)下列反應(yīng)的焓變,計(jì)算C(石墨)與H2(g)反應(yīng)生成1molC2H2(g)的焓變:C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6KJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-2599.2KJ/mol (4 + ) 2 得到2C(石墨)(s)+H2(g) =C2H2(g) H=(H1 4 + H2 H3) 2=+226.8KJ/mol第32頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)29分，星期四你知道神六的火箭燃料是什么嗎？例2、某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在