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文檔簡介
一、中和熱在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O,這時的反應熱叫做中和熱。1.定義一、中和熱在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應生成1例1.寫出下列反應的熱化學方程式,實驗測得:(1)1L1mol/LHCl溶液跟1L1mol/LNaOH溶液起中和反應放出57.3kJ熱量。(2)1L1mol/LHNO3溶液中和1L1mol/LKOH溶液,放出57.3kJ的熱量。(3)1L1mol/LH2SO4溶液與2L1mol/LNaOH溶液完全反應,放出114.6kJ的熱量。
在書寫物質(zhì)在溶液中發(fā)生化學反應的熱化學方程式時,常用aq來表示稀溶液。例1.寫出下列反應的熱化學方程式,實驗測得:在書寫物質(zhì)在2NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)①ΔH=-57.3kJ/mol2.KOH(aq)+HNO3(aq)==KNO3(aq)+H2O(l)②
ΔH=-57.3kJ/mol3.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)==Na2SO4(aq)+2H2O(l)③
ΔH=-114.6kJ/mol[思考]①的反應熱和中和熱各是多少?
②的反應熱和中和熱各是多少?③的情況又怎樣呢?比較這三個反應的異同,可得出什么結論?NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H3不同點:不同酸、堿之間的反應。相同點:同為強酸、強堿之間的中和反應;生成的都是可溶性鹽;它們的中和熱相同。強酸、強堿之間發(fā)生中和反應生成可溶性鹽,其反應的實質(zhì)相同,均為H++OH-=H2O的反應,因此中和熱的數(shù)值相同。結論不同點:不同酸、堿之間的反應。強酸、強堿之間發(fā)生中和反應生成4[思考]若是有弱酸和弱堿參加的中和反應,能用H++OH-=H2O表示嗎?中和熱的數(shù)值還為57.3kJ/mol嗎?若不是,偏大還是偏???不能;中和熱的數(shù)值不為57.3kJ/mol,一般偏?。ㄒ驗槿蹼娊赓|(zhì)的電離為吸熱)。[思考]若是有弱酸和弱堿參加的中和反應,能用H++OH-=5已知NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.32kJ/mol。Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)==CaSO4(s)+2H2O(l);
ΔH=-130.20kJ/mol。導致130.20kJ/mol≠2×57.32kJ/mol的因素是
。想一想分析:本題考查大家對中和熱實質(zhì)的理解。CaSO4沉淀(不是以離子形式存在于大量水中)有熱效應,解答:因為生成CaSO4沉淀有熱效應已知NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)6中和熱的測定實驗八問1、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液?2、為什么強酸、強堿的中和熱是相同的?3、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應的中和熱小于57.3kJ/mol?4、是什么原因使中和熱測定結果往往偏低?中和熱的測定實驗八問1、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液?71、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液?答:中和熱是酸堿在稀溶液中發(fā)生中和反應生成lmol水時所放出的熱量,為什么要指明在稀溶液中呢?因為如果在濃溶液中,即使是強酸或強堿,由于得不到足夠的水分子,因此也不能完全電離為自由移動的離子。在中和反應過程中會伴隨著酸或堿的電離及離子的水化,電離要吸收熱量,離子的水化要放出熱量,不同濃度時這個熱量就不同,所以中和熱的值就不同,這樣就沒有一個統(tǒng)一標準了。2、為什么強酸強堿的中和熱是相同的?答:在稀溶液中,強酸和強堿完全電離,所以它們的反應就是H+與OH-結合成H2O的反應,每生成lmol水放出的熱量(中和熱)是相同的,均為57.3kJ/mol。1、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液?83、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應的中和熱小于57.3kJ/mol?答:弱酸、弱堿在水溶液中不能完全電離,存在著電離平衡。弱酸或弱堿參與中和反應的同時,伴隨著電離,電離過程要吸收熱量,此熱量就要由H+與OH-結合成水分子放出的熱量來抵償,所以總的來說中和熱小于57.3kJ/mol。4、是什么原因使中和熱測定結果往往偏低?答:按照課本中所示裝置進行中和熱測定,往往所測結果偏低,造成如此現(xiàn)象的主要原因有:(1)儀器保溫性能差。課本中用大小燒杯間的碎紙片來隔熱保溫,其效果當然不好,免不了熱量散失,所以結果偏低,這是主要原因;(2)實驗中忽略了小燒杯、溫度計所吸收的熱量,因此也使結果偏低;(3)計算中假定溶液比熱容為4.18J/(g·℃),密度為1g/cm3,實際上這是水的比熱容和密度,酸堿溶液的比熱容、密度均較此數(shù)大,所以也使結果偏低。3、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應的中和熱小于57.3k95、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?6、離子方程式H++OH-=H2O代表了酸堿中和反應的實質(zhì),能否用此代表所有中和反應的離子方程式?7、為什么中和熱測定中要用稍過量的堿?能不能用過量的酸?8為什么要用環(huán)形玻璃棒攪拌?若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會不會有影響?5、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?105、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?答:實驗中溫度升高得不多,所以燒杯、玻璃棒吸收的熱量甚小,影響不大;而酸、堿溶液是稀溶液,實際密度對比熱容與水相差甚微;所以此影響更微弱。因此說,結果偏低的主要原因是保溫性能差,若能改進裝置,比如用保溫杯代替燒杯,使保溫性能良好,就更能接近理論值。6、離子方程式H++OH-=H2O代表了酸堿中和反應的實質(zhì),能否用此代表所有中和反應的離子方程式?答:離子方程式書寫要求“將難電離或難溶的物質(zhì)以及氣體等用化學式表示”,所以弱酸、弱堿參與中和反應時應以分子的形式保留。例如,醋酸和氫氧化鈉的離子方程式就應當寫為:HAc+OH-=Ac-+H2O,只有可溶性強酸強堿的離子方程式才可能如此表示。5、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?117、為什么中和熱測定中要用稍過量的堿?能不能用過量的酸?答:這是為了保證堿(或酸)能夠完全被中和。H+與OH-相互接觸碰撞才能發(fā)生反應,如果用等量的酸、堿,隨著反應的進行,H+與OH-相互碰撞接觸的機會越來越少,越來越困難,可能有一部分H+與OH-就不能反應,而在一種微粒過量的情況下,則大大增加了另一種微粒完全反應的機會。不能用過量的酸,因為NaOH溶液易吸收空氣中的CO2而使NaOH濃度下降,過量的堿能保證酸完全被中和,從而提高實驗準確度。此外,也為了便于計算,因為相同濃度時鹽酸的密度比氫氧化鈉的大,1mol/L鹽酸和1.1mol/L氫氧化鈉溶液的密度可以近似作為1g/mL,故NaOH要過量。8為什么要用環(huán)形玻璃棒攪拌?若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會不會有影響?答:為了使反應充分.若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會使鐵與酸反應放出熱量而且鐵絲傳熱快,使測量值偏低7、為什么中和熱測定中要用稍過量的堿?能不能用過量的酸?122燃燒熱能源2燃燒熱能源13根據(jù)下面事實,寫出熱化學方程式。實驗測得在25℃、101kPa時,1molCH4完全燃燒,放出890.31kJ的熱量。CH4(g)+2O2(g)
====CO2(g)
+2H2O(l)
ΔH=-890.31kJ/mol根據(jù)下面事實,寫出熱化學方程式。CH4(g)+2O214一、燃燒熱
25℃、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。1.定義如:C—CO2(g)、H2—H2O(l)、S—SO2(g)、P—P2O5(s)注意:在未有特別說明的情況下,所謂完全燃燒也是完全氧化,它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應的穩(wěn)定物。一、燃燒熱25℃、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全15[練習1]分析以下幾個熱化學方程式,哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的?為什么?A.C(s)+1/2O2(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)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol(2)敘述燃燒熱時用正值(單位:kJ/mol),在熱化學方程式中用△H(燃燒焓)表示時取負值。注意(1)在表示可燃物的燃燒熱的熱化學方程式中,要將可燃物的化學計量數(shù)定為1。[練習1]分析以下幾個熱化學方程式,哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫162、燃燒熱的計算及應用大課堂學本上習題2、燃燒熱的計算及應用大課堂學本上習題17應根據(jù)什么標準來選擇燃料?舉例說明。提示:可從物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲量、開采、運輸、儲存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響等各方面綜合考慮。思考與交流應根據(jù)什么標準來選擇燃料?舉例說明。提示:可從物質(zhì)的燃燒熱、18精品課件!精品課件!19精品課件!精品課件!20二、能源什么是能源?可從能源的儲量、在世界所占地位、能源總消費與人均消費情況等方面討論我國目前的能源狀況如何?解決能源危機有哪些辦法?開源、節(jié)流了解有哪些新能源。二、能源可從能源的儲量、在世界所占地位、能源總消費與人均消費21一、中和熱在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O,這時的反應熱叫做中和熱。1.定義一、中和熱在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應生成22例1.寫出下列反應的熱化學方程式,實驗測得:(1)1L1mol/LHCl溶液跟1L1mol/LNaOH溶液起中和反應放出57.3kJ熱量。(2)1L1mol/LHNO3溶液中和1L1mol/LKOH溶液,放出57.3kJ的熱量。(3)1L1mol/LH2SO4溶液與2L1mol/LNaOH溶液完全反應,放出114.6kJ的熱量。
在書寫物質(zhì)在溶液中發(fā)生化學反應的熱化學方程式時,常用aq來表示稀溶液。例1.寫出下列反應的熱化學方程式,實驗測得:在書寫物質(zhì)在23NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)①ΔH=-57.3kJ/mol2.KOH(aq)+HNO3(aq)==KNO3(aq)+H2O(l)②
ΔH=-57.3kJ/mol3.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)==Na2SO4(aq)+2H2O(l)③
ΔH=-114.6kJ/mol[思考]①的反應熱和中和熱各是多少?
②的反應熱和中和熱各是多少?③的情況又怎樣呢?比較這三個反應的異同,可得出什么結論?NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H24不同點:不同酸、堿之間的反應。相同點:同為強酸、強堿之間的中和反應;生成的都是可溶性鹽;它們的中和熱相同。強酸、強堿之間發(fā)生中和反應生成可溶性鹽,其反應的實質(zhì)相同,均為H++OH-=H2O的反應,因此中和熱的數(shù)值相同。結論不同點:不同酸、堿之間的反應。強酸、強堿之間發(fā)生中和反應生成25[思考]若是有弱酸和弱堿參加的中和反應,能用H++OH-=H2O表示嗎?中和熱的數(shù)值還為57.3kJ/mol嗎?若不是,偏大還是偏???不能;中和熱的數(shù)值不為57.3kJ/mol,一般偏?。ㄒ驗槿蹼娊赓|(zhì)的電離為吸熱)。[思考]若是有弱酸和弱堿參加的中和反應,能用H++OH-=26已知NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.32kJ/mol。Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)==CaSO4(s)+2H2O(l);
ΔH=-130.20kJ/mol。導致130.20kJ/mol≠2×57.32kJ/mol的因素是
。想一想分析:本題考查大家對中和熱實質(zhì)的理解。CaSO4沉淀(不是以離子形式存在于大量水中)有熱效應,解答:因為生成CaSO4沉淀有熱效應已知NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)27中和熱的測定實驗八問1、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液?2、為什么強酸、強堿的中和熱是相同的?3、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應的中和熱小于57.3kJ/mol?4、是什么原因使中和熱測定結果往往偏低?中和熱的測定實驗八問1、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液?281、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液?答:中和熱是酸堿在稀溶液中發(fā)生中和反應生成lmol水時所放出的熱量,為什么要指明在稀溶液中呢?因為如果在濃溶液中,即使是強酸或強堿,由于得不到足夠的水分子,因此也不能完全電離為自由移動的離子。在中和反應過程中會伴隨著酸或堿的電離及離子的水化,電離要吸收熱量,離子的水化要放出熱量,不同濃度時這個熱量就不同,所以中和熱的值就不同,這樣就沒有一個統(tǒng)一標準了。2、為什么強酸強堿的中和熱是相同的?答:在稀溶液中,強酸和強堿完全電離,所以它們的反應就是H+與OH-結合成H2O的反應,每生成lmol水放出的熱量(中和熱)是相同的,均為57.3kJ/mol。1、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液?293、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應的中和熱小于57.3kJ/mol?答:弱酸、弱堿在水溶液中不能完全電離,存在著電離平衡。弱酸或弱堿參與中和反應的同時,伴隨著電離,電離過程要吸收熱量,此熱量就要由H+與OH-結合成水分子放出的熱量來抵償,所以總的來說中和熱小于57.3kJ/mol。4、是什么原因使中和熱測定結果往往偏低?答:按照課本中所示裝置進行中和熱測定,往往所測結果偏低,造成如此現(xiàn)象的主要原因有:(1)儀器保溫性能差。課本中用大小燒杯間的碎紙片來隔熱保溫,其效果當然不好,免不了熱量散失,所以結果偏低,這是主要原因;(2)實驗中忽略了小燒杯、溫度計所吸收的熱量,因此也使結果偏低;(3)計算中假定溶液比熱容為4.18J/(g·℃),密度為1g/cm3,實際上這是水的比熱容和密度,酸堿溶液的比熱容、密度均較此數(shù)大,所以也使結果偏低。3、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應的中和熱小于57.3k305、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?6、離子方程式H++OH-=H2O代表了酸堿中和反應的實質(zhì),能否用此代表所有中和反應的離子方程式?7、為什么中和熱測定中要用稍過量的堿?能不能用過量的酸?8為什么要用環(huán)形玻璃棒攪拌?若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會不會有影響?5、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?315、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?答:實驗中溫度升高得不多,所以燒杯、玻璃棒吸收的熱量甚小,影響不大;而酸、堿溶液是稀溶液,實際密度對比熱容與水相差甚微;所以此影響更微弱。因此說,結果偏低的主要原因是保溫性能差,若能改進裝置,比如用保溫杯代替燒杯,使保溫性能良好,就更能接近理論值。6、離子方程式H++OH-=H2O代表了酸堿中和反應的實質(zhì),能否用此代表所有中和反應的離子方程式?答:離子方程式書寫要求“將難電離或難溶的物質(zhì)以及氣體等用化學式表示”,所以弱酸、弱堿參與中和反應時應以分子的形式保留。例如,醋酸和氫氧化鈉的離子方程式就應當寫為:HAc+OH-=Ac-+H2O,只有可溶性強酸強堿的離子方程式才可能如此表示。5、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?327、為什么中和熱測定中要用稍過量的堿?能不能用過量的酸?答:這是為了保證堿(或酸)能夠完全被中和。H+與OH-相互接觸碰撞才能發(fā)生反應,如果用等量的酸、堿,隨著反應的進行,H+與OH-相互碰撞接觸的機會越來越少,越來越困難,可能有一部分H+與OH-就不能反應,而在一種微粒過量的情況下,則大大增加了另一種微粒完全反應的機會。不能用過量的酸,因為NaOH溶液易吸收空氣中的CO2而使NaOH濃度下降,過量的堿能保證酸完全被中和,從而提高實驗準確度。此外,也為了便于計算,因為相同濃度時鹽酸的密度比氫氧化鈉的大,1mol/L鹽酸和1.1mol/L氫氧化鈉溶液的密度可以近似作為1g/mL,故NaOH要過量。8為什么要用環(huán)形玻璃棒攪拌?若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會不會有影響?答:為了使反應充分.若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會使鐵與酸反應放出熱量而且鐵絲傳熱快,使測量值偏低7、為什么中和熱測定中要用稍過量的堿?能不能用過量的酸?332燃燒熱能源2燃燒熱能源34根據(jù)下面事實,寫出熱化學方程式。實驗測得在25℃、101kPa時,1molCH4完全燃燒,放出890.31kJ的熱量。CH4(g)+2O2(g)
====CO2(g)
+2H2O(l)
ΔH=-890.31kJ/mol根據(jù)下面事實,寫出熱化學方程式。CH4(g)+2O235一、燃燒熱
25℃、101kP
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