高二化学反应热的测量与计算.ppt

反应热的测量与计算,专题1,第一单元化学反应中的热效应,2课时,【交流与讨论】,热化学方程式中,提供了反应热的数据,那么,这些数据是通过什么途径获得的呢?,量热计,【实验原理】,公式一:Q=Cmt公式二:H=QnC为比热容,为定值。m为质量,可以测定。n为物质的量。,在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热量。研究条件：稀溶液反应物：酸与碱生成物及其物质的量：1mol,注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3KJ/mol,一、中和热：,?,二、中和热的测定,实验药品：,50mL0.50mol/L的盐酸50mL0.50mol/L的氢氧化钠溶液,实验仪器：简易量热计,【活动与探究】,简易量热计,(3)实验步骤：,1.组装量热器在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。,用一个量筒最取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。,2药品取用,用另一个量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。,把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计（注意不要洒到外面）。立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入表中。,3酸碱混合,4重复以上实验两次,用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同。,假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热，根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热并写出该反应的热化学方程式。,1、如何利用上述温度变化的数据求出反应放出的热量呢？,议一议,5数据处理,Q=mCtQ:中和反应放出的热量。m：反应混合液的质量。C：反应混合液的比热容。t：反应前后溶液温度的差值。,我们如何得到上述数据呢？,m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；C需要查阅，t可用温度计测出反应前后的温度相减得到。,5数据处理,问酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？,量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。,Q=（V酸酸V碱碱）C（t2t1）,5数据处理,本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50mL,它们的浓度分别为0.50mol/L和0.55mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为4.18J/（g),5数据处理,式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？,议一议,已知V酸=V碱=50mL。C酸=0.50mol/Lc碱=0.55mol/L。酸=碱=1g/cm3C=4.18J/（g）请把以上数据代入式,得出Q的表示式。其中热量的单位用kJ。得出结果。,Q=0.418（t2t1）kJ,5数据处理,式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其H为“”。中和热是稀的酸、碱中和生成1mol水的反应热，而50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L氢氧化钠反应后生成的水只有0.025mol，故式表示的也不是中和热。,5数据处理,问题该反应的中和热应怎样表示呢？,中和热,5数据处理,议一议,你所测得的数据是否为57.4kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因,6数据分析：,1.量取溶液的体积有误差,2药品的选用不当引起的误差,3实验过程中有液体洒在外面。,4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差,5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差,6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。,【问题探究】,1、大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？,减少热量损失,2、酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？,减少热量损失,【问题探究】,3、实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？,不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大,【问题探究】,4、有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？,可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。,【问题探究】,5、判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？填变大变小或者不变。,大烧杯上没有盖硬纸板用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验,变小,变小,变小,不变,【问题探究】,1、为了减小误差。某同学在实验中两次测定中和热。第一次是用50mL0.50mol/L的盐酸和50mL0.50mol/L氢氧化钠，第二次是用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.50mol/L的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果（相等或者不相等）。,【概念辨析】,相等,2、若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为H1、H2、H3；则三者的大小关系为。,H1H3H2,燃烧热：1g可燃物完全燃烧生成最稳定的氧化物所释放的热量。,【概念辨析】,盖斯定律,不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。,如何理解盖斯定律？,H、H1、H2之间有何关系？,H=H1+H2,B,H,如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=?,你知道吗？,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,+=，则H1+H2=H3H1=H3H2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol,若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。,【总结规律】,注意：1、计量数的变化与反应热数值的变化要对应2、反应方向发生改变反应热的符号也要改变,总结思考：在用方程式叠加计算反应热时要注意哪些问题？,盖斯定律的应用,根据下列反应的焓变,计算C(石墨)与H2(g)反应生成1molC2H2(g)的焓变: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=(H14+H2H3)2,=+226.8KJ/mol,你知道神六的火箭燃料是什么吗？,例2、某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)H2=-534kJ/mol假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)H=-1135.2kJ/mol,课后拓展,