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第第3课时反应热的测量与计算课时反应热的测量与计算专题专题1化学反应与能量变化化学反应与能量变化1掌握中和热的测量及计算方法。掌握中和热的测量及计算方法。2.理解盖斯定律的含义理解盖斯定律的含义,能利用盖斯定律进行反应热的计算。能利用盖斯定律进行反应热的计算。1写出等浓度、等体积的稀盐酸与稀写出等浓度、等体积的稀盐酸与稀NaOH溶液反应的离子溶液反应的离子方程式：方程式：_，此反应过程中，此反应过程中，_热量。热量。放出放出放热放热H04一、反应热的测量一、反应热的测量1原理原理中和反应的反应热中和反应的反应热Hcmt。(1)c：反应溶液的比热容，指单位质量的某种物质温度升高：反应溶液的比热容，指单位质量的某种物质温度升高_所吸收的热量。所吸收的热量。(2)t：反应后与反应前的：反应后与反应前的_。1 温度差温度差2仪器仪器量热计量热计二、盖斯定律二、盖斯定律1内容内容化学反应的焓变只与反应的化学反应的焓变只与反应的_有关，与反应的途有关，与反应的途径无关。一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其径无关。一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其总的总的_是完全相同的。如图所示：是完全相同的。如图所示：H _ 或或H _ 。始态和终态始态和终态热效应热效应H1H2H3H4H52科学意义科学意义对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应，可应用盖斯对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应，可应用盖斯定律计算求得。定律计算求得。3应用应用若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到,则该化则该化学反应的焓变也可由这几个化学反应的焓变相加减而得到。学反应的焓变也可由这几个化学反应的焓变相加减而得到。1.实验室进行中和热的测定的实验装置如图所示，下列所用实验室进行中和热的测定的实验装置如图所示，下列所用的仪器和试剂正确的一组是的仪器和试剂正确的一组是()中和热的测定中和热的测定A0.50 molL1盐酸、盐酸、0.50 molL1 NaOH溶液、溶液、100 mL量量筒筒1个个B0.50 molL1盐酸、盐酸、0.50 molL1 NaOH溶液、溶液、100 mL量量筒筒2个个C0.50 molL1盐酸、盐酸、0.55 molL1 NaOH溶液、溶液、50 mL量筒量筒1个个D0.50 molL1盐酸、盐酸、0.55 molL1 NaOH溶液、溶液、50 mL量筒量筒2个个解析：选解析：选 D。中和热的测定实验中。中和热的测定实验中，要使碱稍过量要使碱稍过量，以便以便H反应完全；量筒要反应完全；量筒要2个个，分别量取酸液和碱液。分别量取酸液和碱液。感悟导引感悟导引1判断下列说法是否正确：判断下列说法是否正确：(1)酸与碱反应过程中放出的热量是中和热。酸与碱反应过程中放出的热量是中和热。( )(2)测定中和热时，只要选择强酸、强碱的稀溶液，即可确保测定中和热时，只要选择强酸、强碱的稀溶液，即可确保实验成功。实验成功。( )(3)测定中和热时，碱稍过量的原因是使酸完全反应。测定中和热时，碱稍过量的原因是使酸完全反应。( )中和热及其实验测定中和热及其实验测定2中和热测定实验中的三个关键问题中和热测定实验中的三个关键问题(1)保温保温用大小两只烧杯代替简易装置测中和热时，要求小烧杯与大用大小两只烧杯代替简易装置测中和热时，要求小烧杯与大烧杯之间填满碎泡沫塑料，小烧杯杯口与大烧杯杯口要相平烧杯之间填满碎泡沫塑料，小烧杯杯口与大烧杯杯口要相平,大烧杯杯口的泡沫塑料板或硬纸板要盖严，盖板上的两孔正大烧杯杯口的泡沫塑料板或硬纸板要盖严，盖板上的两孔正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。倒入好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。倒入NaOH溶液要迅速溶液要迅速,尽可能减少实验过程中热量的散失。尽可能减少实验过程中热量的散失。(2)准确准确配制的盐酸和氢氧化钠溶液的浓度要准确。配制的盐酸和氢氧化钠溶液的浓度要准确。NaOH溶液最好溶液最好是新制的，因久置的是新制的，因久置的NaOH溶液可能变质，导致测定的中和溶液可能变质，导致测定的中和热有误差。量取溶液的体积要准确。反应前的温度和反应后热有误差。量取溶液的体积要准确。反应前的温度和反应后的最高温度读数要准确。的最高温度读数要准确。(3)误差分析误差分析本实验产生误差的可能原因有：本实验产生误差的可能原因有：量取溶液的体积不准确。量取溶液的体积不准确。温度计的读数有误。温度计的读数有误。实验过程中有液体溅在外面。实验过程中有液体溅在外面。混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。测过盐酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，致测过盐酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。使热量损失而引起误差。溶液浓度不准确。溶液浓度不准确。没有做重复实验，求平均值。没有做重复实验，求平均值。 50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行溶液在如图所示的装置中进行中和反应中和反应,通过测定反应过程中所放出的热通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是烧杯间填满碎纸条的作用是_。环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中热量的损失减少实验过程中热量的损失(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影响无影响”)。(4)实验中改用实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热的值溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热的值_(填填“相等相等”或或“不相等不相等”)，简述理由：，简述理由：_。偏小偏小相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)所放所放出的热量，与酸碱的用量无关，有一者稍过量即可出的热量，与酸碱的用量无关，有一者稍过量即可解析解析(1)据中和热测定中简易量热计构造可知据中和热测定中简易量热计构造可知，还缺少环还缺少环形玻璃搅拌棒。形玻璃搅拌棒。(2)碎纸条的作用是减少实验过程中热量的损失碎纸条的作用是减少实验过程中热量的损失，使实验测定使实验测定的中和热误差更小。的中和热误差更小。(3)大烧杯上无硬纸板大烧杯上无硬纸板，在实验过程中就会有热量损失在实验过程中就会有热量损失，从而从而使温度计测得的温度偏低使温度计测得的温度偏低，使中和热数值偏小。使中和热数值偏小。(4)原溶液中原溶液中NaOH和和HCl生成的生成的H2O的物质的量：的物质的量：0.050 L0.50 mol/L0.025 mol，现溶液中和完全后生成现溶液中和完全后生成H2O的物的物质的量：质的量：0.050 L0.55 mol/L0.027 5 mol。后者生成的水多。后者生成的水多了了，因而放出的热量也增多了因而放出的热量也增多了，但所测定中和热是相同的但所测定中和热是相同的，因为中和热是指生成因为中和热是指生成1 mol H2O时所放出的热量时所放出的热量，与生成水的与生成水的多少无关。多少无关。上述实验中若用相同浓度和体积的氨水代替上述实验中若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行溶液进行实验，测得的中和热数值会实验，测得的中和热数值会_；若用；若用50 mL 0.5 mol/L的的NaOH溶液进行实验，测得的中和热的数值会溶液进行实验，测得的中和热的数值会_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影响无影响”)。解析：若用氨水代替解析：若用氨水代替NaOH溶液溶液，NH3H2O的电离会吸收部的电离会吸收部分热量分热量，使测得的中和热的数值偏小；若用使测得的中和热的数值偏小；若用50 mL 0.5 mol/L的的NaOH溶液进行实验溶液进行实验，可能会导致盐酸未完全反应可能会导致盐酸未完全反应，故测故测得的中和热数值偏小。得的中和热数值偏小。偏小偏小偏小偏小运用盖斯定律解题的常用方法运用盖斯定律解题的常用方法D1热化学方程式的叠加法热化学方程式的叠加法热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项并同时改变热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项并同时改变正负号，各项的化学计量数包括正负号，各项的化学计量数包括H的数值可以同时扩大或的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数；几个热化学方程式可以叠加或相减，对应缩小相同的倍数；几个热化学方程式可以叠加或相减，对应的反应热进行相应的运算得到一个新的热化学方程式。的反应热进行相应的运算得到一个新的热化学方程式。(1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。相同倍数的改变。(2)热化学方程式相加减时，同种物质相加减，反应热也随之热化学方程式相加减时，同种物质相加减，反应热也随之相加减。相加减。(3)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。2虚拟路径法虚拟路径法此法可以求算无法测量的反应的反应热，如在理论上计算石此法可以求算无法测量的反应的反应热，如在理论上计算石墨生成墨生成CO时的热效应，可以设计如下路线：时的热效应，可以设计如下路线：解析解析方法一：因为反应式方法一：因为反应式和和之间有以下关系：之间有以下关系：2。所以所以H4H22H3H1393.52(285.8)(890.3)74.8(kJmol1)方法二：也可以设计一个途径方法二：也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步骤，使反应物经过一些中间步骤最后回到产物：最后回到产物：可见可见，H4H22H3H174.8 kJmol1。答案答案H474.8 kJmol1名师指津名师指津应用盖斯定律进行简单计算时应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计关键在于设计反应过程反应过程，同时要注意：同时要注意：(1)当热化学方程式乘以或除以某数时当热化学方程式乘以或除以某数时，H也相应乘以或除也相应乘以或除以某数。以某数。(2)当热化学方程式进行加减运算时当热化学方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减也同样要进行加减运算运算，且要带且要带“”或或“”符号符号，即把即把H看做一个整体进看做一个整体进行运算。行运算。(3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把同样要把H看做看做一个整体。一个整体。(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化相互转化，物质的状态由物质的状态由“固固液液气气”变化时变化时，会吸热；会吸热；反之会放热。反之会放热。(5)当设计的反应逆向进行时当设计的反应逆向进行时，其反应热与正向的反应热数值其反应热与正向的反应热数值相等相等，符号相反。符号相反。1对中和热概念把握不准确，关键从对中和热概念把握不准确，关键从“强酸、强碱强酸、强碱”，“稀稀溶液溶液”及及“1 mol H2O”三点去把握。三点去把握。2利用盖斯定律解题时注意热化学方程式中各物质的状态。利用盖斯定律解题时注意热化学方程式中各物质的状态。3运用盖斯定律求化学反应的反应热时，常将多个反应变式运用盖斯定律求化学反应的反应热时，常将多个反应变式加减，变式时常涉及热化学方程式化学计量数的扩大或缩小加减，变式时常涉及热化学方程式化学计量数的扩大或缩小,易忽视易忽视H数值作同等倍数的改变。另外，数值作同等倍数的改变。另外，H带带“、”号进行加减。号进行加减。本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
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