高二化学化学反应的反应热

讨论下列问题
1.本实验中若把50 mol/L的盐酸改为 的盐酸改为50 1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 本实验中若把 mol/L醋酸 所测结果是否会有所变化?为什么? 醋酸, 0.50 mol/L醋酸,所测结果是否会有所变化?为什么? 2.若改用 若改用100 mol/L的盐酸和 的盐酸和100 2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液 溶液, 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)? 的二倍(假定各步操作没有失误)? 答案:1.会有所变化.因为醋酸为弱电解质,其电离 时要吸热,故将使测得结果偏小. 2.否.因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O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).
中和热
在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1摩尔水放 出的热量.
活动●探究 测定中和反应的反应热
1,仪器: ,仪器:
量热计,量筒( ),温度计 量热计,量筒(100ml),温度计,烧杯(250ml) ),温度计,烧杯( )
2,药品: ,药品:
1.0mol/L的盐酸 的盐酸 1.0mol/L的盐酸 的盐酸 1.0mol/L的硝酸 的硝酸 1.0mol/L的NaOH溶液 的 溶液 1.0mol/L的KOH溶液 的 溶液 1.0mol/L的NaOH溶液 的 溶液
简易量热计示意图 简易量热计示意图 量热计
3,测定中和反应的反应热 ,
1,向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸 ,向量热计内筒中加入 的盐酸100mL,盖上 的盐酸 , 杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度T1 杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度 2,向250 mL烧杯中加入 烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液 溶液100mL, , 烧杯中加入 的 溶液 , 调节其温度,使与量热计中盐酸的温度相同. 调节其温度,使与量热计中盐酸的温度相同. 3,快速将烧杯中的碱液倒入量热计中,盖好杯盖,匀 ,快速将烧杯中的碱液倒入量热计中,盖好杯盖, 速搅拌,记录体系达到的最高温度T2. 速搅拌,记录体系达到的最高温度 . 4,假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容, 等于水的比热并忽略量热计的热容, ,假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容 根据溶液温度升高的数值,计算此中和反应的反应热. 根据溶液温度升高的数值,计算此中和反应的反应热.
各组按要求实验记录数据计算各反应的反应热
实 验 试 验 组 NaOH溶液与盐酸 1 NaOH溶液与盐酸 2 3 KOH溶液与盐酸 KOH溶液与盐酸 NaOH溶液与硝酸 NaOH溶液与硝酸 溶液初 始温度 T1 溶液最高 反应热 温度T 温度T2
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.
为了更准确的描述反应,我们引入了反应热的定义. 为了更准确的描述反应,我们引入了反应热的定义. 一,反应热的涵义 化学上规定, 1,化学上规定,当化学反应在一定的温度下进行 时,反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度 下的热效应. 下的热效应. 符号: 2,符号:用Q表示 表示放热; 表示吸热; Q<0,表示放热;Q>0,表示吸热; 单位:J/mol或 3,单位:J/mol或kJ/mol 如何获得一个反应的反应热呢? 如何获得一个反应的反应热呢?
在测定过程中应注意什么问题
(1)用保温性能好的仪器测量. (2)混合好后,迅速盖好装置盖子,减少热量的损 失. (3)所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶 液,而且要是稀溶液. (4)宜用有0.1分刻度的温度计,读数尽可能准确, 且估读至小数点后二位.同时应注意水银球部位 要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再 读数,以提高所测的精度. (5)记录最高温度.
温度计上的酸为何要用水冲洗干净? 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? 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.
大,小烧杯放置时,为 小烧杯放置时, 何要使两杯口相平? 何要使两杯口相平?填 碎纸条的作用是什么? 碎纸条的作用是什么? 对此装置, 对此装置,你有何更好 的建议? 的建议?
中和热的测定
答案: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50 mol/L盐酸 倒入小烧杯中, 盐酸, 2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸,倒入小烧杯中, 用一个量筒最取 并用温度计测量盐酸的温度,记入下表. 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. 的酸用水冲洗干净.
反应热测定的误差分析
[议一议]你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol,若不是, 议一议]你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol,若不是,
分析产生误差的原因. 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50 mL的酸, 碱进行计算,若实际量取时,多于50 mL或小于50 mL 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.
[练习]50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶 ] mol/L盐酸与 盐酸与50 NaOH溶 液在图示的装置中进行中和反应. 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: 的热量可计算中和热.回答下列问题: 从实验装置上看, (1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品 是 环形玻璃搅拌棒 . (2)烧杯间填满碎纸条的作用是 减少实验过程中的热量损失 . 大烧杯上如不盖硬纸板, (3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值偏小 (填 偏大""偏小""无影响" ""偏小""无影响 "偏大""偏小""无影响"). 实验中改用60 mol/L盐酸跟 盐酸跟50 (4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应 与上述实验相比, 溶液进行反应, NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 不等 相等 相等""不相等"),所求中和热 ""不相等 (填"相等""不相等"),所求中和热 (填"相 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量,与 ""不相等 ),简述理由 不相等" 酸碱的用量无关 简述理由: . 等""不相等"),简述理由: 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验, NaOH溶液进行上述实验 (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验, 偏小用50 mL 0.50mol/L NaOH溶 NaOH溶 测得的中和热的数值会 ; 液进行上述实验, .(均填 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" ""偏小""无影响 "偏大""偏小""无影响") 偏小
.
因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟缓, 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. 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, 4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯( NaOH溶液一次倒入小烧杯 量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液, 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. 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?
第1节化学反应的热效应
联想●质疑
化学反应中常伴随有能量变化,结合前面知识思考: 1,化学反应中为什么有能量变化? 化学反应中为什么有能量变化? 哪些反应是放热反应?哪些反应是吸热反应? 2,哪些反应是放热反应?哪些反应是吸热反应? 3,例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用. 例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用. 4,如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量? 如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量? 5,用什么方法可以准确地测量这些热量? 用什么方法可以准确地测量这些热量? 6,通过理论方法如何计算这些热量? 通过理论方法如何计算这些热量? 化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关, 化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关,这就 释放与吸收能量与我们生活息息相关 需要一个化学量 化学量来定量描述研究反应热 需要一个化学量来定量描述研究反应热
3.用另一个量筒量取50 NaOH溶液 溶液, 3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并 用另一个量筒量取 用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表. NaOH溶液的温度 用温度计测ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNaOH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?
常见的放热反应和吸热反应
⑴常见的放热反应
①活泼金属与水或酸的反应.如2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 活泼金属与水或酸的反应. 2Al+6HCl= ②酸碱中和反应.如2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O 酸碱中和反应. OH等的燃烧 ③燃烧反应.如C,CO,C2H5OH等的燃烧 燃烧反应. CO, 2NaOH, ④多数化合反应.如Na2O+H2O =2NaOH,SO3+H2O=H2SO4 多数化合反应.
所有的化学反应都有能量的变化,其中大 所有的化学反应都有能量的变化, 部分都是热量 热量的变化 部分都是热量的变化 化学反应包括两个过程:打断旧键和形成 化学反应包括两个过程:打断旧键和 新键,前者吸收能量,后者放出能量, 吸收能量 放出能量 新键,前者吸收能量,后者放出能量,这 两个过程的能量不同,所以有能量变化, 两个过程的能量不同,所以有能量变化, 整个反应放热还是吸热取决于两个过程能 量的相对大小. 量的相对大小.
⑵常见的吸热反应
①多数分解反应,如CaCO3 多数分解反应, ③C(s)+H2O(g) ④CO2+C
高温
高温
CaO+CO2↑
②2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O (s)=BaCl2+2NH3 ↑+10H2O Cl( )=BaCl 8H
高温
CO+H2
2CO
一,化学反应的反应热
1,什么是反应热? 什么是反应热? 2,反应热的符号是什么? 反应热的符号是什么? 怎样表示反应吸,放热? 怎样表示反应吸,放热? 3,反应热的单位是什么 4,如何获得一个反应的反应热呢? 如何获得一个反应的反应热呢?
如何求算一个体系放出或吸收的热量呢? 如何求算一个体系放出或吸收的热量呢? Q= - C(T2 -T1)=- C0m(T2-T1)
C—热容,当物质吸收热量温度升高时,温度每 热容,当物质吸收热量温度升高时, 升高1K所吸收的热量,称为该物质的热容; 1K所吸收的热量 升高1K所吸收的热量,称为该物质的热容; 比热容,单位质量物质的热容; C0—比热容,单位质量物质的热容; T—热力学温度,也叫开尔文温度, 热力学温度,也叫开尔文温度, 单位为k 单位为k,T(k)=t(0c)+273.15