1.1.2 反应热的测量与计算 课件(苏教版选修4)

过程中有其他物质生成，这部分反应热不属于中和反应的反
应热。
2．中和反应反应热的测定应注意以下几点 (1)酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1 mol· L－1 ～0.5 mol· L－1)。 ①测定中和反应的反应热不能用浓酸或浓碱，因浓酸 或浓碱溶于水一般都要放热。 ②测定中和反应的反应热时不能用弱酸或弱碱，因弱 酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱， 它们电离时要吸收一部分热量。
分析：ΔH<0，反应放热；标准燃烧热是指1 mol可燃物完 全燃烧的反应热；反应热大小与反应物、生成物所具有 的总能量有关。 答案：D
4．(2011· 福建高考)下列关于化学与生产、生活的认识不
正确的是
A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
(
)
B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
2．本质
化学反应的焓变只与反应的 始态 和 终态 有关，而与
反应的 途径 无关。如图所示：
ΔH＝ ΔH1＋ΔH2 ＝ ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
3．意义
应用盖斯定律，可以间接地把不易测定的
反应热 计算出来。
4．应用 利用已知反应焓变求未知反应焓变。若一个化学方 程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的 焓变即为这几个化学反应焓变的 代数和 。
1NaOH溶液完全反应，放出114.6
kJ热量，该反应的热
化学方程式为__________________________________。 (2)在25℃、101 kPa时，1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)
和H2O(l)，放出41.8 kJ的热量，C6H6的标准燃烧热为
________kJ· mol－1，该反应的热化学方程式为______。
－1
1．中和反应的反应热
(1)概念：
在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量。 (2)表示方法： H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ· mol－1。
(3)理解时应注意： ①稀溶液是指溶液浓度小，酸或碱都完全电离的状态。 ②中和反应反应热不包括离子在水溶液中的生成热、物 质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。 ③中和反应的实质是H＋和OH－结合生成H2O，若反应
实验次数
1
H2SO4 NaOH 平均值
26.2 26.0 26.1
t2/℃
29.5
2
3
25.9
26.4
25.9
26.2
25.9
26.3
29.2
29.8
②近似认为0.55 mol· L－1 NaOH溶液和0.25 mol· L－1
硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容C
＝4.18 J/(g· ℃)，则ΔH＝______(取小数点后一位)。
(3)稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应是放热 反应，反应的本 质是 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)。 1 (4)C(石墨)＋2O2(g)===CO(g) ΔH < 0。
一、中和反应反应热的测定 1．实验仪器与药品 (1)仪器——量热计：
(2)实验药品： 0．5 mol· L－1盐酸、0.5 mol· L－1NaOH溶液。
湿度计 环形玻璃搅拌棒
2．实验步骤
(1)测量初始温度：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol· L－1盐酸，倒入 简易量热计 中，测量并记录盐酸的温度(t1)。
②用另一量筒量取50 mL 0.50 mol· L－1氢氧化钠溶液，测 量并记录氢氧化钠溶液的温度(t2)。
(2)测量终态温度： 将量筒中的 氢氧化钠溶液 迅速倒入盛有 盐酸 的简 易量热计中，立即盖上盖板，用 环形玻璃搅拌棒 不断搅 拌，观察温度计的温度变化，准确读出并记录反应体系的 最高温度(t3)。
C．节能减排符合低碳经济的要求
D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解
能源紧缺
分析：N2不是温室气体，A项错误；使用清洁能源可减少 SO2的排放；节约能源，减少CO2排放是低碳经济的要求； 可燃冰是甲烷的水合物其利用可减缓能源危机，B、C、 D项正确。 答案：A
5．(1)2.00 L 1.00 mol· L－1盐酸溶液与2.00 L 1.00 mol· L－
1．(1)若用浓H2SO4代替0.50 mol· L－1的盐酸来测定中和反
应的反应热ΔH，则会使ΔH偏大还是偏小？
(2)若用醋酸来代替盐酸，求得ΔH的数值相等吗？
答案：(1)因为浓H2SO4溶于水会放出大量的热，会使
放出的热量增多，使ΔH偏小。
(2)醋酸为弱酸，其不断电离出H＋的过程会吸收部分
热量，放出热量偏少，故所得ΔH的数值偏大。
(2)要使用同一温度计。
分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶
液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部 分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷 却至室温，才能使用。
(4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 (5)实验时可使一种反应物稍过量，以保证另一反应 物完全反应。且在计算时，应取二者中量小的一种，因为 过量的酸碱并不参与中和反应。 (6)重复实验三次，取其平均值，以减小误差。
4．讨论分析 如果用同样的方法测定KOH溶液与盐酸反应， 相同 NaOH溶液与硝酸反应的反应热，其反应热 。
原因探究：以上三组实验中所发生的离子反应均为 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)。
二、盖斯定律 1．内容 一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成， 其总的热效应 完全相同 。
[例1]
(2012· 衡阳八中月考)利
用右图装置测定中和反应反应热实
验步骤如下： ①用量筒量取50 mL 0.25 mol· L－1硫酸倒入小烧杯中， 测出硫酸温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol· L－1NaOH溶液， 并用另一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀， 测出混合液最高温度。
专 题 1 化 学 反 应 与 能 量 变 化
第 一 单 元 化 学 反 应 中 的 热 效 应
设计1
课前预习 ·巧设计
第二 课时
反应 热的 测量 与计 算
设计2 设计3
名师课堂 ·一点通
考点一 考点二 考点三
课堂10分钟练习
创新演练 ·大冲关
课堂5分钟归纳 课下30分钟演练
(1)测量温度的仪器是 温度计 。 (2)ΔH 值的大小与 反应物 、 生成物 的状态，反应物的性 质和 化学计量 数 有关。
2．下列四位同学在做中和反应的反应热的测定实验中无
误的是________。
分析：在中和反应的反应热测定的实验中关键是准确测量
温度及防止热量的散失，准确测量温度用温度计，温度计
不能搅动溶液，搅动溶液用环形玻璃搅拌棒，若用铁丝代
替，则铁丝会消耗盐酸且传热快，引起实验误差；量取盐 酸和NaOH溶液时各用一个量筒，不得共用，否则会引起 误差；为保证测量结果准确性，要重复操作2～3次。 答案：小军同学
③上述实验数值结果与57.3 kJ· mol－1有偏差，产生偏
差的原因可能是 ________(填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时平视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后，用另一支
温度计测定H2SO4溶液的温度
[解析]
反应生成可溶性盐和水的反应热等于－57.3 kJ· mol－1；浓
酸或浓碱溶于水也要放热，反应热小于ห้องสมุดไป่ตู้57.3 kJ· mol－1；
而弱酸或弱碱参与的中和反应，因弱酸或弱碱电离时要吸
收热量，则反应热大于－57.3 kJ· mol－1。
1．根据热化学方程式计算 其计算方法与根据一般方程式计算相似，可以把ΔH 看成方程式内的一项进行处理，反应的焓变与参加反应的 各物质的物质的量成正比。
－
5．应用盖斯定律计算
(1)常用方法：
①虚拟路径法：
若反应物A变为生成物D，可以有两种途径：
a．由A直接变成D，反应热为ΔH；
b．由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热
(1)根据反应放热数值写出热化学方程式。(2)
反应热测定实验成败的关键是准确测定反应后的温度， 尽量减少热量散失，故NaOH溶液应一次性迅速倒入。(3) 使溶液混合均匀且减少热量散失的措施为用套在温度计 上的环形玻璃搅拌棒轻轻搅动；
3.3℃＋3.4℃＋3.5℃ (4)①平均温度差为 ＝3.4℃； 3 CmΔt ②ΔH＝－ n ＝ 4.18 J/g· ℃×100 mL×1 g/cm3×3.4℃×10－3 kJ/J － － 0.25 mol· L 1×2×0.05 L ＝－56.8 kJ· mol－1。
2．根据化学键断裂和形成过程中的能量变化来计算 焓变等于破坏旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放 出的能量之差。 ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(反应产物的键能总和)。
3．根据物质所具有的能量计算 ΔH＝E(反应产物的能量和)－E(反应物的能量和)。 CmΔt×10 3 4．根据ΔH＝－ 计算 n
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是
________(从下列选出)。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的环形玻璃棒搅拌棒轻轻地搅动
(4)实验数据如下表： ①请填写下表中的温度差平均值： 温度 起始温度t1/℃ 终止温度 温度差平 均值 (t2－ t1/℃ )
回答下列问题： (1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式 (已知生成1 mol H2O时放热57.3 kJ)____________________ _________________________________________________。