反应热的测定与计算

1、反应热的测量与计算反应热的测量与计算一、中和反应反应热的测量一、中和反应反应热的测量. .1.1.实验原理实验原理中和热的定义： 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH20，这时的反应热叫做中和热.2.2.实验步骤：实验步骤：组装量热器组装量热器在大烧杯底部垫泡沫塑料在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），（或纸条），使放入的小烧杯杯口与使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），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）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，正好作盖板，在板中

2、间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。上图所示。3.3.数据处理数据处理 取二次测量所得数据的平均值作为计算依据取二次测量所得数据的平均值作为计算依据 t t1 1/t t2 2/(t(t2 2-t-t1 1)/)/ 温度温度实验次数实验次数起始温度起始温度t t1 1/终止温度终止温度t t2 2/温度差温度差(t(t2 2-t-t1 1)/)/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 3如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？明显，怎么办？ 24.522.025

3、.025.022.425.426.525.428.224.7522.225.21.753.23.0数据处理数据处理 计算反应热：计算反应热： n n0.50mol0.50mol L L1 10.50L0.50L0.025mol0.025molH cmtn Qn c c4.18J/(g4.18J/(g)t t(t(t2 2t t1 1) )H4.1810-3kJ/(g)100g(t2t1)0.50mol L10.50L0.0250.418(t2t1)HkJ/molm mm m1 1m m2 2100g100g【实验注意事项】：【实验注意事项】： a. a.实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要实

4、验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充充分冷却至室温分冷却至室温，才能使用，才能使用 . . b. b.要使用同一支温度计要使用同一支温度计. .分别先后测量酸、碱及混分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净必须用水冲洗干净并用滤纸擦干并用滤纸擦干. .温度计的水银球部分要完全浸入溶液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中，且要稳定一段时间再记下读数. .c. c.操作时操作时动作要快动作要快，尽量减少热量的散失，尽量减少热量的散失. . d. d.实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强实验中若用弱酸代替强酸，或用

5、弱碱代替强碱，因中和过程中碱，因中和过程中电离吸热电离吸热，会使测得中和热，会使测得中和热的数值偏低的数值偏低. .问题探究问题探究有人建议用有人建议用50mL0.55mol/LNaOH50mL0.55mol/LNaOH进行上述实进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？么？ 可以保证盐酸完全反应。可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。使测得的热量更加准确。问题探究问题探究4 4、判断下列实验操作对中和热测定的数值、判断下列实验操作对中和热测定的数值有何影响？有何影响？大烧杯上没有盖硬纸板大烧杯上没有盖硬纸板用相同浓度和体积的氨水代替用相同浓度

6、和体积的氨水代替NaOHNaOH溶液进溶液进行实验行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验进行实验 实验中改用实验中改用60 mL60 mL 0.50 mol/L 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 50 mL 0.55 mol/L NaOHmL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验溶液进行实验变变 小小变变 小小变变 小小不不 变变HCl (aq) + NaOH (aq) = H2O (l) + NaCl (aq) H2SO4 (aq) 2NaOH (aq) Na2SO4 (aq) 2H2O (l) H2SO4 (aq) +Ba(OH

7、)2 (aq) =BaSO4 (s) +2H2O (l) 反应热反应热 中和热中和热2H+ + SO4 2- + Ba2+ + 2OH- = BaSO4 + 2H2O H+ + OH- = H2O 2H+ + 2OH- = 2H2O 二、反应热的计算二、反应热的计算. .【交流与讨论】：【交流与讨论】： 如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热H1？.能直接测定吗？如何测？能直接测定吗？如何测？.若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？HH1+H2 CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3= +C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1？CO(g)+1/2O2

8、(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+)H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol.C(.C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H1 1=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol.C(.C(金刚石，金刚石，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H2 2=-395.0kJ/mol=-395.0kJ/mol写出写出石墨变成金刚

9、石的热化学方程式石墨变成金刚石的热化学方程式(25(25,101kPa,101kPa时时). ). 解：解：- 得：C(C(石墨，石墨，s)= C(s)= C(金刚石，金刚石，s) s) H=+1.5kJ/molH=+1.5kJ/molC(C(金刚石，金刚石，s) = C(s) = C(石墨，石墨，s) s) H=-1.5kJ/molH=-1.5kJ/mol.CO(g.CO(g) + 1/2 O) + 1/2 O2 2(g) =CO(g) =CO2 2(g) H(g) H1 1= = 283.0 kJ/mol283.0 kJ/mol.H.H2 2(g) + 1/2 O(g) + 1/2 O2

10、2(g) =H(g) =H2 2O(l) HO(l) H2 2= = 285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol.C.C2 2H H5 5OH(l) + 3 OOH(l) + 3 O2 2(g) = 2 CO(g) = 2 CO2 2(g) + 3 H(g) + 3 H2 2O(l) O(l) H H3 3=-1370 kJ/mol=-1370 kJ/mol试计算试计算.2CO(g).2CO(g) 4 H4 H2 2(g)= H(g)= H2 2O(l)O(l) C C2 2H H5 5OH(l) OH(l) 的的HH2 + 2 + 4 - 4 - = = 所以，所以，HHH1H12 2

11、 H2H24 4 H3H3 283.2283.22 2 285.8285.84 4 1370 1370 339.2 kJ/mol339.2 kJ/mol NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g) H1=200.9 kJmol1 NO(g)1/2O2(g)=NO2(g) H2=58.2 kJmol1 SO2(g)O3(g)=SO3(g)O2(g) H3=241.6 kJmol1求3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的H1、反应热的几种计算方法2、物质稳定性的比较3、反应热的比较三、能源的充分利用三、能源的充分利用. .1. 1.世界上最重要的化石燃料有哪些？有何优点？世界上最重要的化石燃料

12、有哪些？有何优点？ 煤、石油、天然气；它们的燃烧热都很高煤、石油、天然气；它们的燃烧热都很高. . 2 2广义地讲，哪些物质可称为燃料？广义地讲，哪些物质可称为燃料？ 能够发生燃烧反应放出热量的物质都可称为燃料能够发生燃烧反应放出热量的物质都可称为燃料. . 3. 3.新能源有哪些？新能源有哪些？ 太阳能、生物能、风能、地热能、海洋能太阳能、生物能、风能、地热能、海洋能 . .定义：定义：l mol可燃可燃物质物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定的物质稳定的物质时时放出的热量，叫做该物质的燃烧热。在放出的热量，叫做该物质的燃烧热。在101kPa，25 的条件下的燃烧热又叫做标准燃烧热。的条件下的燃

13、烧热又叫做标准燃烧热。衡量燃料燃烧放出热量大小的物理量衡量燃料燃烧放出热量大小的物理量定义：在定义：在101kPa时，时，l g物质物质完全燃烧完全燃烧的反应热。的反应热。标准燃烧热与热值标准燃烧热与热值关于燃烧热的理解：关于燃烧热的理解：研究条件：研究条件： 25 ,101 kPa反应程度：完全燃烧反应程度：完全燃烧燃烧物的物质的量：燃烧物的物质的量：1 mol研究内容：放出的热量。（研究内容：放出的热量。（H0，单位，单位kJ/mol）在未有特别说明的情况下，外界压强一般指在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25，101 kPa。所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列。所谓完全燃烧

14、也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物：元素完全转变成对应的稳定物：如：如：CCO2(g)； HH2O(l)； SSO2(g)； ClHCl(g)； NN2(g)【思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？【思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？答：答： 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多。而标准燃烧热规定物质越多，放出的热量就越多。而标准燃烧热规定是是1 mol的可燃物；的可燃物； 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究标准燃烧热必须是生成稳定的

15、氧化物。而研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但标准燃烧热是一定的。能不同，但标准燃烧热是一定的。H2(g) O2(g)= H2O(l)；H= 285.8kJ/mol 21 由于计算燃烧热时，由于计算燃烧热时，可燃物质是以可燃物质是以1 mol1 mol 作为标准来计算的，所以作为标准来计算的，所以热化学方程式的化热化学方程式的化学计量系数常出现分数学计量系数常出现分数。 3、研究物质标准燃烧热的意义、研究物质标准燃烧热的意义 了解化学反应完成时产生热量的多少，以了解化学反应完成时产生热量的多少，

16、以便更好地控制反应条件，充分利用能源。便更好地控制反应条件，充分利用能源。例例1在在101 kPa时，时，1 mol CH4 完全燃烧生完全燃烧生成成CO2和液态和液态H2O，放出，放出890.3 kJ的热量，试的热量，试写出写出CH4燃烧的热化学方程式。燃烧的热化学方程式。1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ 解：解：根据题意，在根据题意，在101 kPa时，时，1 mol CH4完全燃烧的热完全燃烧的热化学方程式为：化学方程式为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890.3 kJ/mol即即CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol。1