n化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)(第課時)

反應(yīng)熱的測量與計算yyyy年M月d日星期專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測量實驗原理和步驟.1.中和熱的定義：

在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH20，這時的反應(yīng)熱叫做中和熱.(1)用一個量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄,然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。

溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？

因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。2.實驗步驟：(2)用另一個量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記錄。把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯。.酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.

因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。(3)用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。

實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？不能。因為銅絲易導(dǎo)熱，使熱量損失較大(4)重復(fù)實驗三次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。

3.測量裝置4.實驗原理：

本實驗中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50mL,它們的濃度均為0.50mol/L。由于是稀溶液，且為了計算簡便，我們近似地認為，所用酸、堿溶液的密度均為1g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為4.18J/（g·℃)因為反應(yīng)熱是有正負的，中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故其ΔH為“－”。中和熱是稀的酸、堿中和生成1mol水的反應(yīng)熱，而50mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.50mol/L氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025mol。鹽酸溫度(t1)/℃氫氧化鈉溶液溫度(t2)/℃反應(yīng)體系最高溫度(t3)/℃反應(yīng)體系的溫度變化(Δt)=t3-

/℃(t1+t2)2反應(yīng)體系的熱容[C=（V酸·ρ酸＋V堿·

ρ堿）×4.18]/J·℃中和反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=-C×Δt×10-30.025KJ·mol-1簡易測定方法:

大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）

溫度計、量筒（50mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.50mol/LNaOH溶液實驗步驟：

在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。答案：杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結(jié)果更準確。大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？有人建議用50mL0.55mol/LNaOH進行上述實驗，測得的中和熱數(shù)值會更加準確。為什么？可以保證鹽酸完全反應(yīng)。使測得的熱量更加準確。討論1.本實驗中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸，所測結(jié)果是否會有所變化？為什么？答案：會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電離時要吸熱，故將使測得結(jié)果偏小。2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？答案：否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實驗結(jié)果相同（若所有操作都準確無誤，且無熱量損失，則二者結(jié)果相同）。概念辨析若將1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、稀硫酸、稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時的熱效應(yīng)分別為△H1、△H2

、△H3

；則三者的大小關(guān)系為

?！鱄1＞△H3=△H2中和熱：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量在稀溶液中,強酸與強堿的反應(yīng)中和熱都是57.3kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1由于電離過程是吸熱的,而弱酸、弱堿都較難電離，所以，強酸與弱堿、強堿與弱酸、弱酸與弱堿反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量都小于57.3kJ。二、蓋斯定律蓋斯定律表明：一個化學(xué)反應(yīng)的焓變僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。第7頁例題1、概念：一個化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相同的。2、計算（1）若一個反應(yīng)的焓變△H=akJ·mol1，則其逆反應(yīng)的焓變△H=-akJ·mol1（2）若一個化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個反應(yīng)的化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變亦可以由這幾個反應(yīng)的焓變相加減而得到。第8頁的問題解決能源的充分利用1、你所了解的傳統(tǒng)能源有哪些？新能源又有哪些？傳統(tǒng)能源；煤、石油、天然氣、熱力、電力等新能源：太陽能、核能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能、天然氣水合物等能?、能源又可以分為一級能源和二級能源。一級能源是指直接取自自然界，沒有加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源；二級能源是指由一級能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后得到的能源。根據(jù)這種分類法，請將上面提到的能源重新分類？一級能源：煤、石油、天然氣、太陽能、天然氣水合物

、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能二級能源：氫能、、電力、核能能源思考：在許多場合將煤塊直接燃燒，這種燃燒方式存在什么缺陷？采用這種方式燃燒煤，煤與空氣的接觸面積不夠，內(nèi)部煤的燃燒效率偏低，浪費了能源。另外，直接燃燒煤會使其中的硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，引起大氣的污染。有哪些可以提高煤的燃燒效率的方法嗎？目前常用的方法主要有三種：（1）將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積（2）通過一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料（如甲醇）（3）通過一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料（如煤氣）完成第9頁的“交流與討論”，提出你的觀點。242、標準燃燒熱：在101KPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱3、1g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的熱值4、物質(zhì)完全燃燒是指物質(zhì)中含有的氮元素轉(zhuǎn)化為N2(g),

氫元素轉(zhuǎn)化為H2O(l),碳元素轉(zhuǎn)化CO2(g),硫元素轉(zhuǎn)化SO2(g)

練習(xí)：1．同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是

A．

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)，△H2=-Q2kJ·mol-1；B．

S(g)+O2(g)＝SO2(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

S(s)+O2(g)＝SO2(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1；C．

C(s)+O2(g)＝CO(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

C(s)+O2(g)＝CO2(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1；D．

H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

H2(g)+Cl2(g)＝HCl(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1121212AC2、已知下列熱化學(xué)方程式：

2H