内容正文:
第一单元 化学反应的热效应
第2课时 反应热的测量和计算
一、中和反应反应热的测量
1.中和热
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热叫做中和热.
①
②
③
NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O(l)
△H= -57.3kJ·mol-1
2.中和热的测量
思考:
1.使用什么仪器测量放出的热量?
以HCl与NaOH溶液反应的中和热为例
温度计
2.温度计测量的是温度的变化,如何建立温度与热量的转化关系?
比热容(c)表示单位质量(1g)的某种物质升高单位温度所需的热量
Q=cmΔT
3.放出的热量Q是我们要测量的中和热吗?
不是,我们测量的中和热必须是HCl与NaOH反应生成1mol水放出的热量
△H=-——=-————
cm△t
n 水
Q
n 水
①实验仪器
简易量热计、环形玻璃搅拌棒、温度计
注意:
1.小烧杯须与盖板平齐。
2.碎泡沫塑料的作用是保温隔热,防止热量损失。
②实验步骤:
(1)用量筒量取50mL0.50mol.L-1盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录盐酸的温度(t1)。
(2)用另一量筒量取50mL0.50mol.L-1氢氧化钠溶液,测量并记录氢氧化钠溶液的温度(t2)。
(3)将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中,立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒不断搅拌,观察温度计的温度变化,准确读出并记录反应体系的最高温度(t3 )。
③实验注意事项:
(1)酸碱混合时,要将量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入,目的是减少热量损失。
(4)实验中不能环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,因为铜丝易导热,使热量损失较大。
(2)实验中,碱的浓度应稍大或碱液过量,目的是保证盐酸被完全中和。
(3)测完盐酸浓度后,要将温度计上酸冲洗干净后,再测量NaOH溶液的温度,避免酸碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。
④数据记录与处理
(1)去掉异常值后,取三次测量所得数据的平均值作为计算依据
24.75
22.2
25.2
1.75
3.5
3.36
Δt = (3.5+3.36)/2=3.43 ℃
(2)根据公式计算中和热
其中:c溶液≈c水=4.18J/(g·℃)
m=mHCl+mNaOH=100g
n水= 0.50mol· L-1×0.050L
=0.025mol
温度
实验次数 起始温度/℃ 最高温度
/℃ 温度差
Δt/℃
HCl NaOH 平均值
1 24.5 25.0 26.5
2 22.0 22.4 25.7
3 25.0 25.4 28.56
*
问 题 探 究1
如果用同样的方法测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧化钠与硝酸反应的反应热,请预测其反应热是否相同。
KOH(aq)+HCl(aq) = KCl(aq)+H2O(l)
△H= -57.3kJ.mol-1
NaOH(aq)+HNO3(aq) = NaNO3(aq)+H2O(l)
△H= -57.3kJ.mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); △H= -57.3kJ.mol-1
表示强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化学方程式
三个反应的本质一样,都是H++OH- =H2O
问 题 探 究2
实验中若改用50 mL 0.50 mol/L的稀硫酸和100 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍?
NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H= -57.3kJ·mol-1
中和热是指酸碱中和生成1 mol H2O时放出的热量,其数值与反应物的量无关
问 题 探 究3
2.能否用醋酸代替稀盐酸溶液进行实验?
1.能否用浓硫酸代替稀盐酸溶液进行实验?
否,浓硫酸稀释时放热。
否,醋酸是弱酸,电离吸热。
3.能否稀硫酸和氢氧化钡进行中和热实验测定?
否,硫酸与氢氧化钡反应除生成水外,还生成硫酸钡沉淀,生成沉淀过程中放热。
二、反应热的计算
如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热△H?
能直接测定吗?为什么?
有些反应的反应速率很慢,有