n化學反應中的熱效應(第課時)

反應熱的測量與計算yyyy年M月d日星期專題1化學反應與能量變化第一單元化學反應的熱效應一、中和反應反應熱的測量實驗原理和步驟.1.中和熱的定義：

在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1molH20，這時的反應熱叫做中和熱.(1)用一個量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄,然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。

溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？

因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總溶液的質量增加，而導致實驗結果誤差。2.實驗步驟：(2)用另一個量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記錄。把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯。.酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.

因為本實驗的關鍵是測反應的反應熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。(3)用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。

實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？不能。因為銅絲易導熱，使熱量損失較大(4)重復實驗三次，取測量所得數據的平均值作為計算依據。

3.測量裝置4.實驗原理：

本實驗中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50mL,它們的濃度均為0.50mol/L。由于是稀溶液，且為了計算簡便，我們近似地認為，所用酸、堿溶液的密度均為1g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為4.18J/（g·℃)因為反應熱是有正負的，中和反應是放熱反應，故其ΔH為“－”。中和熱是稀的酸、堿中和生成1mol水的反應熱，而50mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.50mol/L氫氧化鈉反應后生成的水只有0.025mol。鹽酸溫度(t1)/℃氫氧化鈉溶液溫度(t2)/℃反應體系最高溫度(t3)/℃反應體系的溫度變化(Δt)=t3-

/℃(t1+t2)2反應體系的熱容[C=（V酸·ρ酸＋V堿·

ρ堿）×4.18]/J·℃中和反應的反應熱ΔH=-C×Δt×10-30.025KJ·mol-1簡易測定方法:

大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）

溫度計、量筒（50mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.50mol/LNaOH溶液實驗步驟：

在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的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，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。答案：杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結果更準確。大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？有人建議用50mL0.55mol/LNaOH進行上述實驗，測得的中和熱數值會更加準確。為什么？可以保證鹽酸完全反應。使測得的熱量更加準確。討論1.本實驗中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸，所測結果是否會有所變化？為什么？答案：會有所變化。因為醋酸為弱電解質，其電離時要吸熱，故將使測得結果偏小。2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數值是否約為本實驗結果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？答案：否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時放出的熱量，其數值與反應物的量的多少無關，故所測結果應基本和本次實驗結果相同（若所有操作都準確無誤，且無熱量損失，則二者結果相同）。概念辨析若將1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、稀硫酸、稀硝酸，恰好完全反應時的熱效應分別為△H1、△H2

、△H3

；則三者的大小關系為

?！鱄1＞△H3=△H2中和熱：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應生成1mol水時所放出的熱量在稀溶液中,強酸與強堿的反應中和熱都是57.3kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1由于電離過程是吸熱的,而弱酸、弱堿都較難電離，所以，強酸與弱堿、強堿與弱酸、弱酸與弱堿反應生成1mol水時所放出的熱量都小于57.3kJ。二、蓋斯定律蓋斯定律表明：一個化學反應的焓變僅與反應的起始狀態(tài)和反應的最終狀態(tài)有關，而與反應的途徑無關。第7頁例題1、概念：一個化學反應，不論是一步完成，還是分步完成，其總的熱效應是完全相同的。2、計算（1）若一個反應的焓變△H=akJ·mol1，則其逆反應的焓變△H=-akJ·mol1（2）若一個化學反應方程式可由另外幾個反應的化學方程式相加減而得到，則該反應的焓變亦可以由這幾個反應的焓變相加減而得到。第8頁的問題解決能源的充分利用1、你所了解的傳統能源有哪些？新能源又有哪些？傳統能源；煤、石油、天然氣、熱力、電力等新能源：太陽能、核能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、氫能、天然氣水合物等能源2、能源又可以分為一級能源和二級能源。一級能源是指直接取自自然界，沒有加工轉換的各種能量和資源；二級能源是指由一級能源經過加工轉換后得到的能源。根據這種分類法，請將上面提到的能源重新分類？一級能源：煤、石油、天然氣、太陽能、天然氣水合物

、風能、生物質能、地熱能、海洋能二級能源：氫能、、電力、核能能源思考：在許多場合將煤塊直接燃燒，這種燃燒方式存在什么缺陷？采用這種方式燃燒煤，煤與空氣的接觸面積不夠，內部煤的燃燒效率偏低，浪費了能源。另外，直接燃燒煤會使其中的硫轉化為二氧化硫，引起大氣的污染。有哪些可以提高煤的燃燒效率的方法嗎？目前常用的方法主要有三種：（1）將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積（2）通過一定的方法將煤轉化為液體燃料（如甲醇）（3）通過一定的方法將煤轉化為氣體燃料（如煤氣）完成第9頁的“交流與討論”，提出你的觀點。242、標準燃燒熱：在101KPa時，1mol物質完全燃燒的反應熱3、1g物質完全燃燒的反應熱叫做該物質的熱值4、物質完全燃燒是指物質中含有的氮元素轉化為N2(g),

氫元素轉化為H2O(l),碳元素轉化CO2(g),硫元素轉化SO2(g)

練習：1．同溫同壓下,下列各組熱化學方程式中Q2>Q1的是

A．

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)，△H2=-Q2kJ·mol-1；B．

S(g)+O2(g)＝SO2(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

S(s)+O2(g)＝SO2(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1；C．

C(s)+O2(g)＝CO(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

C(s)+O2(g)＝CO2(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1；D．

H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

H2(g)+Cl2(g)＝HCl(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1121212AC2、已知下列熱化學方程式：

2H