专题1 第一单元 第2课时 反应热的测量与计算（课件+word）-2021-2022学年高二化学【创新设计】同步学考笔记（苏教版2019选择性必修1）苏闽

第2课时　反应热的测量与计算 【课程标准要求】　 1.能进行反应焓变的简单计算。2.了解盖斯定律及其简单应用。3.能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。 一、反应热的测定 1.实验原理：先将反应器置于绝热容器中，然后在反应器内将酸、碱稀溶液混合，发生中和反应，放出的热传入水(稀溶液)中，测量出水(稀溶液)的温度变化，根据水的质量、比热容等即可求出反应放出的热量。 2.实验装置(如图) 3.实验测量数据 (1)初始温度 用一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入简易量热计中并测量其温度(t1)；用另一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液并测量其温度(t2)。 (2)终止温度(t3) 将量筒中的NaOH溶液一次倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖好盖板。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t3。 (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。 4.实验数据处理 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm－3，反应后溶液的比热容C＝4.18 J·g－1·℃－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418(t3－)kJ，反应热ΔH＝－ kJ·mol－1。 【微自测】 1.为了测定酸碱中和反应生成1 mol水时的反应热，计算时至少需要的数据是(　　) ①酸溶液的浓度和体积　②碱溶液的浓度和体积　③比热容　④反应后溶液的质量(单位：g)　⑤生成水的物质的量　⑥反应前后温度变化　⑦操作所需的时间 A.①②③⑥ B.①③④⑤ C.③④⑤⑥ D.全部 答案　C 解析　根据公式(m1＋m2)·C·Δt可以找出所需数据。 二、盖斯定律 1.内容：一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的。这个规律被称为盖斯定律。 2.从能量守恒定律理解盖斯定律 从S→L，ΔH1<0，体系放出热量； 从L→S，ΔH2>0，体系吸收热量。 根据能量守恒定律，ΔH1＋ΔH2＝0。 3.盖斯定律的意义：对于那些进行很慢和伴有副反应的反应，可通过盖斯定律计算出该反应的反应热。 【微自测】 2.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多(　　) (2)化学反应的反应热与化学反应的始态有关，与终态无关(　　) (3)同一反应的反应热ΔH与化学计量数成正比(　　) (4)同温同压下，氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH不同(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 一、反应热的测定 【活动探究】 素材1　反应热的测定实验步骤 —— ↓ —— ↓ —— ↓ —— ↓ ——ΔH＝ － kJ·mol－1 素材2　在量热计中(如图所示)将100 mL 0.50 mol·L－1的醋酸溶液与100 mL 0.55 mol·L－1的氢氧化钠溶液混合，温度从298.0 K升高到300.7 K，已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每升高1 K所需要的热量)是150.5 J·K－1，溶液密度均为1 g·mL－1，充分混合后溶液的比热容C＝4.184 J·g－1·K－1。 1.根据素材1，如果其他操作不变，但将药品改为100 mL 0.50 mol·L－1的盐酸和100 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液，则测得的反应热是否为原来的2倍？ 提示　测得的反应热与原来相等。 2.根据素材2，试求醋酸与氢氧化钠发生中和反应的反应热ΔH为多少？醋酸的中和反应反应热的文献值为－56.1 kJ·mol－1，请指出(1)中测得的实验值出现偏差的可能原因。 提示　根据题中所给信息可推算出酸和碱的物质的量，酸为0.050 mol，碱为0.055 mol，可知碱是过量的，应以酸的量计算，算出生成0.050 mol水时放出的热量，进而算出生成1 mol水时放出的热量，即可得出CH3COOH与NaOH发生中和反应的反应热ΔH＝ － ≈－5.33×104 J·mol－1＝－53.3 kJ·mol－1。本实验方法测得的CH3COOH的中和反应反应热小于文献值，原因可能有以下几个方面：①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等。 【核心归纳】 1.反应热测量实验中的“三关” (1)隔热关——装置保温、隔热效果好，减少热量的损失，使用简易量热计，其优点是保温效果好，也可在保温杯中进行。 (2)测量关——温度在测量过程中是重要的参数，测量时要又快又准。 ①选择精密温度计，精确到0.1 ℃。 ②测量溶液温度时，将温度计插在液体中央，使水银球处于溶液中央位置，温度计不要碰到容器壁或插在液面以上。 ③温度计不能当搅拌棒用，用环形玻璃搅