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第2课时 热化学方程式 中和热的测定
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阿基米德曾说过,给我一个足够长的杠杆,我可以撬动地球,而化学能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。那么如何表示反应所放出或吸收的热量呢?
1.什么是中和热?
提示:强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量。
2.酸碱发生中和反应时,中和热都一样大吗?
提示:不一样大,概念中有三个条件:一是强酸、强碱、二是稀溶液,三是生成1 mol水,若有其他情况中和热可能发生变化。
知识目标
1.了解热化学方程式的概念及含义。
2.通过中和反应反应热的测定,初步学习测定化学反应反应热的实验方法。
能力目标
1.会正确书写热化学方程式。
2.能正确分析测定反应热时的误差产生的原因,并能采取适当措施减小误差。
重点难点
1.热化学方程式的书写及判断。
2.中和反应;反应热的计算。
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一、热化学方程式
1.定义
能表示参加反应的 物质的量 和 反应热 关系的化学方程式。
2.特点(与化学方程式相比)
(1)注明了反应的 温度 和 压强 ,不注明条件,即指 25_℃、1.01×105 Pa 。
(2)注明了反应物和生成物的 状态 。气体 g 、液体 l 、固体 s 、溶液 aq 。
(3)化学计量数只表示 物质的量 ,而不表示分子数或原子数,因此可以是分数。
(4)在热化学方程式右端注明ΔH的 数值 、单位和 符号 。
(5)化学计量数和反应热可同时增大或减小相同的 倍数 。
3.意义
热化学方程式不仅表明了化学反应中的 物质 变化,也表明了化学反应中的 能量 变化。
二、中和热
1.概念
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol H2O时所放出的热量。
2.表示方法
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol。
3.中和反应反应热的测定
(1)装置(如图)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上
(2)实验测量数据
①初始温度(t1)
用一 量筒 量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入 小烧杯 中并测量其 温度 ;用另一 量筒 量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液并测量其 温度 ,取两温度平均值为t1。
②终止温度(t2)
把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸 中,并把量筒中的 NaOH溶液 一次倒入小烧杯中,盖好盖板。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 ,记录为终止温度t2。
③重复实验操作三次,记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据。
(3)测定原理
ΔH=-,其中Q=c·m·Δt。
同一个化学反应,是否只是一种形式的热化学方程式。
提示:热化学方程式表示参加反应的物质的量和反应热的关系,而ΔH的值与参加反应的物质的物质的量有关,故热化学方程式中化学计量数不同时,ΔH亦不同,一个化学反应,可有多种形式的热化学方程式。
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[要点一] 书写热化学方程式的注意事项
1.化学方程式与热化学方程式的比较
化学方程式
热化学方程式
化学
计量数
是整数,即表示微粒个数,又表示该物质的物质的量
既可以是整数,也可以是分数,只表示该物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在化学式后注明 [来源:学科网ZXXK]
反应热
的数量
无
必须注明
意义
表明了化学反应中物质的变化
不仅表明了化学反应中物质的变化,也表明了化学反应中的能量变化
2.书写热化学方程式应注意的问题
(1)ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用空格隔开。
(2)注意反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关,因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃、101 kPa下测定的,可不注明温度和压强。
(3)注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(4)注意反应物和生成物的聚集状态不同,反应放热值以及符号都可能不同。例如:
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
(5)热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数改变,则ΔH也要按比例改变。
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH-483.6 kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
(6)当反应逆向进行,其反应热与正反应