吉林省延边二中高中化学竞赛辅导 中和反应反应热的测量课件

1、三、中和反应反应热的测量三、中和反应反应热的测量1.中和热中和热:在在稀溶液稀溶液中，中，酸跟碱酸跟碱发生中和反应发生中和反应 生成生成1molH1molH2 20 0时的反应热。时的反应热。注意：注意： 条件一条件一-稀溶液稀溶液 若是浓溶液，则在中和时还要考虑溶液的若是浓溶液，则在中和时还要考虑溶液的稀释，此时除发生中和反应外，稀释过程稀释，此时除发生中和反应外，稀释过程也要放出热量，影响中和热的数值。也要放出热量，影响中和热的数值。相关概念相关概念 条件二条件二-酸碱中和酸碱中和答：若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中答：若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应，中和热将小于和反应，中和热将小

2、于57.3kJ/mol57.3kJ/mol。因为。因为(1)(1)弱电解质反应时会不断电离，电离时要弱电解质反应时会不断电离，电离时要吸热；吸热；(2)(2)生成的盐会水解，水解也要吸热。生成的盐会水解，水解也要吸热。强酸与强碱稀溶液，反应生成强酸与强碱稀溶液，反应生成1mol水时的水时的中和热中和热 -57.3kJ/mol .若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反 应应,中和热也是中和热也是 -57.3kJ/mol吗？为什么？吗？为什么？条件三条件三-生成生成1mol水水限定的量是指生成限定的量是指生成1mol水水,因此书写体因此书写体现中和热的热化学方程式

3、时现中和热的热化学方程式时,其它物质其它物质的化学计量数可用分数表示；的化学计量数可用分数表示；总结：中和反应都是放热反应，所以表达总结：中和反应都是放热反应，所以表达中和热时的中和热时的H均为负值。均为负值。NaOH(aq)+1/2 H2SO4 (aq) = 1/2 Na2SO4 (aq) + H2O(l) H = 57.3kJ/mol例例:已知已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量。求下列中和反应中放出的热量。（1）用）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出应放出 kJ的热量。的热量。（2）用）用2

4、8gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出放出 kJ的热量。的热量。有关中和热的计算有关中和热的计算28.6528.65实验步骤实验步骤1.组装仪器组装仪器2.量取盐酸并测量温度（量取盐酸并测量温度（3次）次）3.量取氢氧化钠并测量温度（量取氢氧化钠并测量温度（3次）次）4.迅速混合搅拌并读取最高温度迅速混合搅拌并读取最高温度5.数据处理数据处理实验：中和反应反应热的测定实验：中和反应反应热的测定 a. a.取三次测量所得数据的平均值作为取三次测量所得数据的平均值作为计算依据计算依据. . 思考思考: :如果某一次实验的数据与另外两如果某一次实验的数据与另外两次实验的数

5、据差异明显，怎么办？次实验的数据差异明显，怎么办？ b.计算反应热：计算反应热：H-Q/n-cmt/n （三）实验步骤数据处理（三）实验步骤数据处理【交流与讨论】【交流与讨论】.实验成功的关键是什么？实验成功的关键是什么？防止热量的散失防止热量的散失. .为了达到此目的，实验过程中采为了达到此目的，实验过程中采取了哪些措施？取了哪些措施？ 双层烧杯、碎泡沫塑料、盖板双层烧杯、碎泡沫塑料、盖板【思考】中和热的准确值是【思考】中和热的准确值是-57.3kJ/mol,分析上述实验结果分析上述实验结果偏小偏小的可能原因的可能原因1.塑料泡沫隔热效果差塑料泡沫隔热效果差2.混合后搅拌不充分混合后搅拌不充

6、分3.混合后过早读数混合后过早读数4.混合时溶液外溅混合时溶液外溅【思考】若将【思考】若将HCl改用改用H2SO4，将，将NaOH改改用用Ba(OH)2，结果如何？，结果如何？【讨论】想提高中和热测量的【讨论】想提高中和热测量的准确性准确性,实验时应注意什么实验时应注意什么?(1)作为量热器的仪器装置作为量热器的仪器装置,其保温隔热其保温隔热效果一定要好效果一定要好.（2 2）操作时动作要快）操作时动作要快, ,尽量减少热量散失尽量减少热量散失. . (3)宜用宜用0.1分刻度的温度计分刻度的温度计,且测量时尽可且测量时尽可能读准能读准,并估读到小数点后第二位并估读到小数点后第二位.温度计温度

7、计的水银球部分要完全浸入溶液中的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳且要稳定一段时间再记下读数定一段时间再记下读数.（5 5）实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液）实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配制要准确配制要准确, ,浓度宜小不宜大浓度宜小不宜大. .(4)药品用量不宜太少药品用量不宜太少,重复多次重复多次,取平均值取平均值.（6 6）为了保证盐酸完全被）为了保证盐酸完全被NaOHNaOH中和，使中和，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应和反应. .【课堂练习】【课堂练习】试回答下列中和热测定的有关问题试回答下列中和热测定的有关问题.(1).实验桌上备有烧杯（

8、大、小两个烧杯）、实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃 搅拌棒、搅拌棒、0.50molL1盐酸、盐酸、0.55molL1 NaOH溶液，溶液，尚缺少的实验用品是尚缺少的实验用品是_.(2).实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒玻璃搅拌棒_，其原因是，其原因是_.温度计、量筒（两个）温度计、量筒（两个） 不能不能 铜丝易导热铜丝易导热,使实验过程中热量损失较大使实验过程中热量损失较大 (3).实验时所用盐酸及实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均溶液的体积均为为50mL，各溶液密度为，各溶液密度为

9、1g/cm3，生成溶液，生成溶液的比热容的比热容C4.18J/(g)，实验起始温度为，实验起始温度为t1，终止温度为，终止温度为t2。试推断中和热的计。试推断中和热的计算式：算式： H_.16.72（t2t1）kJ/mol 第二节第二节 燃烧热燃烧热 能源能源单位：单位：KJ/mol一、一、 燃烧热燃烧热1、定义：、定义：101kPa时，时，mol纯物质纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物完全燃烧生成稳定的氧化物时所时所放出放出的热量，叫做该物质的燃烧热。的热量，叫做该物质的燃烧热。注意：注意： 研究的条件研究的条件:101kPa 可燃物以可燃物以1mol作为标准。作为标准。2H2(g)+O2(g)

10、=2H2O(l) H=571.6KJ/mol该反应的反应热为该反应的反应热为_，燃烧热为燃烧热为_571.6KJ/mol285.8KJ/mol 物质燃烧都是放热反应，所以物质燃烧都是放热反应，所以表达表达物质燃烧时的物质燃烧时的H均为负值均为负值；完全燃烧生成稳定的氧化物。即生成完全燃烧生成稳定的氧化物。即生成物不能继续燃烧物不能继续燃烧如如H2S的生成的生成SO2，而不是生成而不是生成S；C生成生成CO2，而不是，而不是CO；H2生成生成H2O(l)，而不是，而不是H2O(g)。燃烧热是特殊条件下的反应热燃烧热是特殊条件下的反应热思考：思考：如如25、 101kPa时，甲烷的燃时，甲烷的燃烧

11、热为烧热为890.31KJ/mol，它的含义是？，它的含义是？写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式CH4(g)+ 2O2(g) = CO2(g) +2H2O(l) H=890.31KJ/mol2、表示燃烧热的热化学方程式、表示燃烧热的热化学方程式可燃物系数必为可燃物系数必为13、有关燃烧热的计算、有关燃烧热的计算例例1：在：在101KPa时，时，1molCH4完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和液态和液态H2O，放出，放出890.3KJ的的热量热量,CH4的燃烧热是多少的燃烧热是多少?1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量是（标准状况）燃烧后所产生的热量是多少？

12、多少？H=-890.3KJ/molQ=3.97X104KJ例例2：10g硫磺在氧气中完全燃烧生成硫磺在氧气中完全燃烧生成气态气态SO2，放出的热量能使，放出的热量能使500gH2O温温度由度由18升至升至62.4，则硫磺的燃烧，则硫磺的燃烧热为热为 ，热化学方程，热化学方程式为式为_。（已知每克水温。（已知每克水温度每升高度每升高1 所需热量为所需热量为4.18J）297 kJmol-1S (s)O2(g)SO2 (g) H297kJmol-1练习练习:下列式子能表示相应物质的燃烧热的是下列式子能表示相应物质的燃烧热的是 A、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-89

13、0.31kJ/molB、2C(s)+O2(g)=2CO(g) H=-224.0kJ/molC、C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-395.0kJ/molD、C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1366.8kJ/molCD 小结：燃烧热和中和热的区别与联系小结：燃烧热和中和热的区别与联系1mol纯物质完纯物质完全燃烧生成稳定全燃烧生成稳定氧化物时放出的氧化物时放出的热量热量;不同反应不同反应物物,燃烧热不同燃烧热不同.生成生成1mol水时水时放出的热量；放出的热量；强酸与强碱的强酸与强碱的中和热约为中和热约为 -57.3kJ/mol 。燃烧热燃烧热中和热

14、中和热相同点相同点不同点不同点能量变化能量变化H标准标准含含义义放热反应放热反应H0；单位：；单位：kJ/mol 1mol可燃物可燃物生成生成1mol水水第三节第三节 化学反应热的计算化学反应热的计算1. 1.已知在已知在2525、101kPa101kPa下，下，1gC1gC8 8H H1818( (辛烷辛烷) )燃烧燃烧生成二氧化碳和液态水时放出生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 48.40kJ 热量。热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( ) ( ) A .CA .C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(

15、g)=8CO2 2(g) +9H(g) +9H2 2O(g)O(g) H= - 48.40kJmol H= - 48.40kJmol -1 -1B. CB. C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2 (g) +9H (g) +9H2 2O(l)O(l) H= - 5518kJmol H= - 5518kJmol -1 -1 C. C. C C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g) + 9H(g) + 9H2 2O(l) O(l) H= + 5518kJmol -1D.CD.

16、C8 8H H1818(l)+25/2O(l)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2 (g)+ 9H (g)+ 9H2 2O(l)O(l) H= - 48.40kJmol H= - 48.40kJmol -1 -1 B温故知新温故知新1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)； = -92.3 kJ/molHH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； = -184.6 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -285.8 kJ/molH规律规律: : 正逆反应的反应热效应数值相等正逆反应的反应热效应数值相等 符号相反符号相反H2O(l) = H2(

17、g)+1/2O2(g) ； = +285.8 kJ/molH学与思学与思规律：同一个反应，当两个化学方程式计量数不同时， H H的值不同。的值不同。 H H的数值的数值与计量数成正比。与计量数成正比。 2 2、298K298K，101kPa101kPa时，合成氨反应的热化时，合成氨反应的热化学方程式学方程式N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)=2NH(g)=2NH3 3(g) (g) H H = - 92.38kJ/mol= - 92.38kJ/mol。 在该温度下，取在该温度下，取1 mol N1 mol N2 2(g)(g)和和3 molH3 molH2 2(g)(g)放放在一

18、密闭容器中，在催化剂存在进行反应，在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于测得反应放出的热量总是少于92.38kJ92.38kJ，其原，其原因是什么？因是什么？ 该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应是可逆反应，在密闭容器中进行, ,该反应将达到平衡状态该反应将达到平衡状态,1molN,1molN2 2(g)(g)和和3molH3molH2 2(g)(g)不能完全反应生成不能完全反应生成2 mol NH2 mol NH3 3(g)(g)，因而放出的热量总小于因而放出的热量总小于92.38kJ92.38kJ温故知新温故知新3、在同温同压下，下列各组热化学方程式在同温同压

19、下，下列各组热化学方程式 中中Q Q2 2QQ1 1的是（的是（ ）A. HA. H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H H =-Q=-Q1 1 1/2H 1/2H2 2(g)+1/2Cl(g)+1/2Cl2 2(g)=HCl(g) (g)=HCl(g) H H = -Q= -Q2 2B. C(s)+1/2OB. C(s)+1/2O2 2(g)=CO (g) (g)=CO (g) H H = -Q= -Q1 1 C(s)+O C(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2 (g) (g) H H = -Q= -Q2 2C. 2HC. 2H2

20、2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H H = -Q= -Q1 1 2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H H = -Q= -Q2 2D. S(g)+OD. S(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2 (g) (g) H H = -Q= -Q1 1 S(s)+O S(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2 (g) (g) H H = -Q= -Q2 2B温故知新温故知新4.已知下列热化学方程式：已知下列热化学方程式： 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H=483.6 kJ/mol

21、H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H=241.8 kJ/molH2(g)1/2O2(g)=H2O(I) H=285.8 kJ/mol则氢气的燃烧热为则氢气的燃烧热为 （ ）A.-438.6 kJ/molB.-241.8 kJ/molC.-285.8 kJ/molD.无法确定无法确定C 在化学科学研究中，常常需要知道物在化学科学研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热，但有些反质在发生化学反应时的反应热，但有些反应的反应热很难直接测得，我们怎样才能应的反应热很难直接测得，我们怎样才能获得它们的反应热数据呢？获得它们的反应热数据呢？ 如何得到如何得到 C(s) + 1/2O2(g)

22、CO(g)的反应热？的反应热？.能直接测定吗？为什么？.若不能直接测，怎么办？3、解决问题、解决问题C(s) + 1/2O2(g) CO(g) H3 = ?C(s)C(s) + + O O2 2(g) (g) CO CO2 2(g) (g) H H1 1（1 1）CO(g)CO(g) + + 1/2O1/2O2 2(g) = CO(g) = CO2 2(g)(g)H H2 2 （2 2）C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H3？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H1-393.5 kJ/mol+)H2+ H3 = H

23、1 H3 = H1 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+直观化直观化 盖斯定律：课本盖斯定律：课本P11P111 1、内容：、内容：不管化学反应是分一步完成不管化学反应是分一步完成 或分几步完成，其反应热是或分几步完成，其反应热是相同相同的。的。即即: :化学反应的化学反应的反应热反应热只与反应的只与反应的始末状态始末状态 有关有关，而与具体的反应进行的，而与具体的反应进行的途径无关途径无关。2、应用：可间接求算某反应的反应热。、应用：可间接求算某反应的反应热。盖斯定律直

24、观化盖斯定律直观化HH1+H2 1802年年8月月8日生于瑞士日日生于瑞士日内瓦市一位画家家庭内瓦市一位画家家庭 1825年毕业于多尔帕特大年毕业于多尔帕特大学医学系，并取得医学博学医学系，并取得医学博士学位。士学位。1826年弃医专攻年弃医专攻化学化学 1828年由于在化学上的卓年由于在化学上的卓越贡献被选为圣彼得堡科越贡献被选为圣彼得堡科学院院士学院院士 1830年专门从事化学热效年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的进拉瓦锡和拉普拉斯的，从而较准确地测，从而较准确地测定了化学反应中的热量。定了化学反应中的热量。Gormain Henri Hes

25、s 1836年经过许多次实验，他总结出一条年经过许多次实验，他总结出一条规律：规律：，1860年以年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的举世闻名的。 盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。化学热力学的基础。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。 AB请思考：请思考：由起点由起点A到终点到终点B有多少条途径？有多少条途径？从不同途径由从不同途径由A点到点到B点的位移有什么关系点的位移有什么关系?H H2 2 0 0H H1 1 0 0S（始态）（始态）L（终态）（终态）H1

26、H20 H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H H1 1=-241.8kJ/mol=-241.8kJ/mol 下列数据下列数据H H1 1表示燃烧热吗？表示燃烧热吗？那么，那么，H2的燃烧热的燃烧热H究竟是多少？究竟是多少？ 如何计算？如何计算？已知：已知： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1=-241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol 同素异形体相

27、互转化但反应热相当小同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全而且转化速率慢，有时还很不完全,测定反测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的这个总过程的热效应是相同的”.已知：已知：P4(s、白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s) = -2983.2 kJ/molH1P(s、红磷、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) = -738.5 kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_。P

28、4(s、白磷白磷)=4 P(s、红磷红磷)； = -29.2 kJ/molH例例1例例2: 2:写出石墨变成金刚石的热化学方程式写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kPa(25,101kPa时时) )说明说明:(1):(1)可以在书中查找需要的数据可以在书中查找需要的数据 （2 2）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。先思考，之后小组讨论汇报先思考，之后小组讨论汇报科学探索科学探索查燃烧热表知：查燃烧热表知：C(C(石墨石墨,s)+O,s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H1 1=-393.5=-393.5kJ/molkJ/molC(C(金刚

29、石，金刚石，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H2 2=-395.0=-395.0kJ/molkJ/mol所以，所以， - 得：得： C(石墨石墨,s)= C(金刚石金刚石,s) H=+1.5kJ/mol 观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？例例3 3：已知下列各反应的焓变：已知下列各反应的焓变Ca(s)Ca(s)+ +C(s,C(s,石墨石墨) ) + + 3/2 O3/2 O2 2(g)=CaCO(g)=CaCO3 3 (s) (s) H = -1206.8 kJ/mol Ca(s) + 1/2 O Ca(s) + 1/2

30、O2 2(g) = CaO(s) (g) = CaO(s) H = -635.1 kJ/molH = -635.1 kJ/molC(s,C(s,石墨石墨) + O) + O2 2(g) = CO(g) = CO2 2 (g) (g) H = -393.5 kJ/molH = -393.5 kJ/mol试求试求CaCOCaCO3 3(s) = CaO(s) + CO(s) = CaO(s) + CO2 2(g) (g) 的焓变的焓变+178.2 kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么吗？练习练习：某次发射火箭，用：某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃中燃烧，生成烧，生成N N2 2、液态、液态H H2 2O O。已知：。已知：N N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g) (g) H H1