苏教版 反应热的测量与计算 (修改)

1、已知键能已知键能: : N NN N ：946KJ/mol, H-H 946KJ/mol, H-H ：436KJ/mol, 436KJ/mol, H-N H-N ：391KJ/mol391KJ/mol，写出合成氨反应的热化学方程式。写出合成氨反应的热化学方程式。知识回顾知识回顾第一单元 化学反应中的热效应（第二课时）反应热的测量与计算 1. 1. 在最初，一些基本的、容易控制的在最初，一些基本的、容易控制的反应的焓变是通过反应的焓变是通过实验实验测定的；测定的； 2. 2. 后来，一些难以控制的反应的焓变后来，一些难以控制的反应的焓变是在此基础上，通过是在此基础上，通过间接计算间接计算获得的。

2、获得的。引入引入思考思考:1、量热计直接测得的数据是什、量热计直接测得的数据是什么？是焓变的数值吗？么？是焓变的数值吗？是体系反应前后温度的变化是体系反应前后温度的变化2、根据体系温度变化可以求得什么物理量？、根据体系温度变化可以求得什么物理量？可以求得反应吸收或放出的热量可以求得反应吸收或放出的热量 QQ = c m t2. 实验原理：实验原理： Q = c m t Q: 中和反应放出的热量。中和反应放出的热量。c：反应混合液的：反应混合液的比热容比热容。比比m：反应混合液的质量。：反应混合液的质量。t：反应前后溶液温度的差值。：反应前后溶液温度的差值。2. 实验原理：实验原理：Q = c

3、（ 酸酸V酸酸 碱碱V碱碱）（t后后t前前）酸酸V酸酸 碱碱V碱碱本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL50 mL, ,浓度均浓度均为为0.50 mol/L0.50 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm1 g/cm3 3。且中和后所得溶。且中和后所得溶液的比热容为液的比热容为 4.18 J/4.18 J/（g)g) 请把以上数据代入式，得出请把以上数据代入式，得出Q Q 的表示式。其中热量的单位的表示式。其中热

4、量的单位用用kJkJ。 得出结果：得出结果：Q = 0.418（t后后t前前）kJ 思考：思考：式表示的就是以下反应的反应热吗？式表示的就是以下反应的反应热吗？为什么？为什么？Q = c （ 酸酸V酸酸 碱碱V碱碱）（t后后t前前） 式不是该反应的反应热式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其中和反应放热，故其H为为“”。 问题如何把式转变成以下反应的问题如何把式转变成以下反应的H？Q = 0.418（t后后t前前）kJ Q = 0.418（t后后t前前）kJ 式表示的只是式表示的只是H= 0.418 （t后后t前前）0.025kJ/mol故该反应的

5、热化学方程式如下：故该反应的热化学方程式如下：实验视频实验视频则反应前温度则反应前温度 t前前=(t1+t2)/2则反应后温度则反应后温度 t后后=t3取三次温度差取三次温度差的平均值，代入公式进行计算：的平均值，代入公式进行计算：已知盐酸、已知盐酸、NaOH溶液密度近似为溶液密度近似为1.00 g/cm3，中和后混合液的，中和后混合液的比热容比热容c=4.18 J/(g),则则实验实验序号序号起始温度起始温度t1/终止温度终止温度（t2）/温差温差（t2-t1）/盐酸盐酸NaOH溶液溶液平均平均值值125.124.925.028.53.5225.125.125.128.53.4325.125

6、.125.128.43.3H若得数据如下：若得数据如下：H= 0.418 （t后后t前前）0.025kJ/mol一般来说，该反应一般来说，该反应H=-56.8 kJ/mol。该热量又被称为该热量又被称为说明：说明： 1.溶液必须是溶液必须是稀溶液稀溶液，因为酸和碱的浓溶液或固体在溶解和稀，因为酸和碱的浓溶液或固体在溶解和稀释时会放出热量，使所测定的中和热的数值偏大。释时会放出热量，使所测定的中和热的数值偏大。 2.中和热必须是中和热必须是强酸强酸和和强碱强碱的溶液之间的反应，如果有一种的溶液之间的反应，如果有一种是弱酸或弱碱，则由于弱酸和弱碱在反应过程中要不断电离是弱酸或弱碱，则由于弱酸和弱碱

7、在反应过程中要不断电离（需要吸热），就会导致放出的热量减少，使测定的中和热（需要吸热），就会导致放出的热量减少，使测定的中和热的值减小。的值减小。 3.酸和碱的中和热还必须是酸和碱的中和热还必须是生成生成1mol水时所放出的热量水时所放出的热量。因。因此，只要温度和压强保持不变，此，只要温度和压强保持不变，酸和碱的中和热理论上是应酸和碱的中和热理论上是应该保持恒定的该保持恒定的。 即理论上即理论上H+ (aq) + OH- (aq) = H2O (l) ; H = 57.3kJ/mol议一议议一议 如果所测得的数据不是如果所测得的数据不是57.3 kJ/mol，试分析产，试分析产生误差的原因。

8、生误差的原因。1. 1. 量取溶液的体积有误差。量取溶液的体积有误差。2. 2. 温度计的读数有误。温度计的读数有误。3. 3. 实验过程中有液体洒在外面。实验过程中有液体洒在外面。4. 4. 混合酸、碱溶液时混合酸、碱溶液时, ,动作缓慢动作缓慢, ,导致实验误差导致实验误差5. 5. 隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。6. 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。使热量损失而引起误差。 误差分析误差分析: :可能的原因有：可能的原因有：总

9、结中和反应实验时的注意事项总结中和反应实验时的注意事项装置要做到装置要做到保温、隔热（是关键）保温、隔热（是关键）；用用稀稀溶液；溶液；氢氧化钠可以适当氢氧化钠可以适当过量过量；温度计要温度计要精确精确；水银球部位一定要完全水银球部位一定要完全浸没浸没在溶液中，且要稳定一段时间在溶液中，且要稳定一段时间后再读数，以提高测量的精度；后再读数，以提高测量的精度；操作时动作要操作时动作要快快；要用要用环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒搅拌；搅拌；多次测量多次测量取平均值取平均值。 概念辨析概念辨析 若将若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的

10、热效应分别为稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为H1、H2 、H3 ；则三者的大小关系为；则三者的大小关系为: 。H1 H3 H2 练习练习1练习练习2 250 mL 0.50 mol/L50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L50 mL 0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶溶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：（1 1）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品是是 。（2 2

11、）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是_。 （3 3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）。）。环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失。减少实验过程中的热量损失。偏小偏小 （4 4）实验中改用）实验中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 50 mL 0.55 mol/L NaOH0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量所放出的热量 （填（填“相等相等”

12、“”“不相等不相等”），），所求中和热所求中和热 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），），简述理由：简述理由： 不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H1 mol H2 2O O所放所放出的能量，与酸碱的用量无关。出的能量，与酸碱的用量无关。（5 5）实验时氢氧化钠溶液的浓度要用）实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 0.55 mol/Lmol/L的原因是的原因是 ；若用；若用HClHCl过量行吗？过量行吗？_。 为了确保盐酸完全被中和为了确保盐酸完全被中和（6 6）若用等浓度的醋酸与）若用等浓度的醋酸与NaOHNaOH溶

13、液反应，则测得溶液反应，则测得的中和热会的中和热会 （填（填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“不变不变”），），其原因是其原因是。醋酸电离要吸收热量，造成测得中和热偏小。醋酸电离要吸收热量，造成测得中和热偏小。偏小偏小行行如何测定如下反应如何测定如下反应: C(s) + O2(g) = CO(g)的反应热的反应热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？思考思考一些难以控制的反应的焓变是通过一些难以控制的反应的焓变是通过计算计算获得的。获得的。计算计算H的基础的基础 G.H.GermainG.H.Germain HenriHenri Hess

14、Hess (1802(18021850)1850)俄国化学家。俄国化学家。18021802年年8 8月月7 7日生于瑞士日内瓦，日生于瑞士日内瓦，3 3岁随父侨居俄国岁随父侨居俄国, ,并在俄国并在俄国受教育。受教育。18251825年于多尔帕特大学获年于多尔帕特大学获医学专业医学专业证书，同时受到证书，同时受到了了化学化学和和地质学地质学的基础教育。的基础教育。1826182618271827年，在斯德哥尔摩年，在斯德哥尔摩J.J.J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。乌拉

15、尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。18301830年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，任圣彼年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。授化学。18381838年成为俄国科学院院士。年成为俄国科学院院士。 盖斯早期他研究了炼铁中的热现象，作了大量的盖斯早期他研究了炼铁中的热现象，作了大量的量热工作。量热工作。18361836年发现，在任何一个化学反应过程年发现，在任何一个化学反应过程中中, ,不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成不论该反应过程是一步完成还

16、是分成几步完成, ,反应所放出的总热量相同，并于反应所放出的总热量相同，并于18401840年以年以热的加和热的加和性守恒定律性守恒定律公诸于世，后被称为公诸于世，后被称为盖斯定律盖斯定律。 盖斯定律的内容：盖斯定律的内容：一个化学反应，不论是一步完成，一个化学反应，不论是一步完成，或分几步完成，其总的热效应完全相同。或分几步完成，其总的热效应完全相同。 换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。和终态有关，而与反应的途径无关。2. 盖斯定律直观化盖斯定律直观化HH1+H23. 3. 盖斯定律的意义盖斯定律的意义 因

17、为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发因为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯生，有些反应的产品不纯( (有副反应发生有副反应发生),),这给测定这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以以间接地把它们的反应热计算出来间接地把它们的反应热计算出来。 CO(g)C(s)CO2(g)H3？H1H2P7 例题例题1CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s) + O2(g) = CO2(g) H1-393.5 kJ/mol-）C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H3

18、？由由H1 = H2 +H3 得得H3 = H1 - H2H3 = H1 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol CO(g)C(s)CO2(g)H3？H2H1计算焓变时注意代入正负符号！计算焓变时注意代入正负符号！ 已知已知 : C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1= -110.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2= -566.0kJ/mol 求求 C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=？练习练习3自主归纳：自主归纳： 解题步骤解题步骤 确定待求的化学方程式；确定待求的化学方程式； 找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；置； 根据待求方程式中各物质计量数和位置的需要，对已根据待求方程式中各物质计量数和