中和反应反应热的测量与计算ppt课件

中和反应反应热的测量 第一节化学反应与能量的变化 1 中和热在稀溶液中 酸与碱中和反应时生成1molH2O 这时的反应热叫中和热 2 测定原理 方法 通过先测量稀的强酸与强碱发生中和反应的反应热 然后计算酸碱反应的中和热 H aq OH aq H2O l 0 025mol0 025mol0 025mol测定值 H1 1mol中和热 H 药品 50mL0 50mol L的HCl和50mL0 50mol L的NaOH 3 思考 我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应 哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢 4 Q mc t Q 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 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 5 Q V酸 酸 V碱 碱 c t2 t1 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 已知V酸 V碱 50mL 酸 碱 1g cm3c酸 0 50mol Lc碱 0 55mol Lc 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 Q 0 418 t2 t1 kJ 思考 式表示的是不是该反应的反应热 是中和热吗 为什么 6 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 问题 该反应的中和热应怎样表示呢 7 问题讨论为什么不直接用100mL10mol L的HCl和100mL10mol L的NaOH反应或用1000mL1 0mol L的HCl和1000mL1 0mol L的NaOH反应得到1mol的H2O 从而直接测得中和热呢 8 仪器 大烧杯 500mL 小烧杯 100mL 温度计 量筒 50mL 两个 泡沫塑料或纸条 泡沫塑料板或硬纸板 中心有两个小孔 环形玻璃搅拌棒 药品 0 50mol L盐酸 0 55mol LNaOH溶液 实验室测定反应热的简易装置及注意事项 9 实验步骤 1 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 如下图所示 中和热的测定 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 对此装置 你有何更好的建议 10 两杯口相平 可使盖板把杯口尽量盖严 从而减少热量损失 填碎纸条的作用是为了达到保温隔热 减少实验过程中热量损失的目的 若换用隔热 密封性能更好的装置 如保温杯 会使实验结果更准确 2 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 温度计上的酸为何要用水冲洗干净 冲洗后的溶液能否倒入小烧杯 为什么 因为该温度计还要用来测碱液的温度 若不冲洗 温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失 故要冲洗干净 冲洗后的溶液不能倒入小烧杯 若倒入 会使总溶液的质量增加 而导致实验结果误差 11 3 用另一个量筒量取50mL0 55mol LNaOH溶液 并用温度计测量NaOH溶液的温度 记入下表 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 因为本实验的关键是测反应的反应热 若动作迟缓 将会使热量损失而使误差增大 4 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯 注意不要洒到外面 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 记入下表 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1 1而是NaOH过量 若用HCl过量行吗 12 为了保证0 50mol L的盐酸完全被NaOH中和 采用0 55mol LNaOH溶液 使碱稍稍过量 若使盐酸过量 亦可 5 重复实验三次 取测量所得数据的平均值作为计算依据 13 你所测得的数据是否为57 3kJ mol 若不是 分析产生误差的原因 可能的原因有 1 量取溶液的体积有误差 测量结果是按50mL的酸 碱进行计算 若实际量取时 多于50mL或小于50mL都会造成误差 2 温度计的读数有误 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 讨论 14 讨论 若改用100mL0 50mol L的盐酸和100mL0 55mol L的NaOH溶液 所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍 假定各步操作没有失误 否 因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量 其数值与反应物的量的多少无关 故所测结果应基本和本次实验结果相同 若所有操作都准确无误 且无热量损失 则二者结果相同 15 练习 50mL0 50mol L盐酸与50mL0 55mol LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应 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 1 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 3 大烧杯上如不盖硬纸板 求得的中和热数值 填 偏大 偏小 无影响 4 实验中改用60mL0 50mol L盐酸跟50mL0 55mol LNaOH溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 不相等 所求中和热 填 相等 不相等 简述理由 5 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 用50mL0 50mol LNaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 均填 偏大 偏小 无影响 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 偏小 不等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量 与酸碱的用量无关 偏小 偏小 16