内容正文:
1.1.2 反应热的测量与计算
目标
1.了解反应热的测定
2.认识盖斯定律
3.掌握反应热的计算
写出反应热的计算公式
课前导入
△H=生成物总能量-反应物总能量
宏观角度
微观角度
△H=旧键断裂吸收能量-新键形成释放的能量
如何通过实验测量出反应热呢?
实验一· 用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热(P8)
实验原理:
通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此求得反应热。
实验装置:
实验步骤:
(1)用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录盐酸的温度(t1)。
(2)另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH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。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌,并准确读出反应体系的最高温度(t3)。
讲述每个装置用品的用途
4
实验一· 用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热(P8)
数据处理:
假设溶液的比热与水的比热相等,溶液的密度与是的密度相等,忽略量热计的比热
实验一· 用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热(P8)
数据处理:
实验一· 用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热(P8)
思考
如何减少中和热测定实验的误差?
(1)使用隔热层(碎泡沫塑料或纸条)及杯盖,减少热量损失。
(2)准确读取反应后混合液的最高温度。
(3)重复实验2~3次,减小实验误差。
思考探究
一
1.若使用浓硫酸或浓碱会对实验结果有什么影响?
浓硫酸或浓碱稀释时会放出热量,使最终温度偏高。
2. 若使用弱酸或弱碱会对实验结果有什么影响?
弱酸或弱碱电离时吸热,使最终温度偏低。
3. 若分别使用0.25mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,测得的反应热的数值是否相同?
理论上相同,因为反应热与化学方程式中化学计量数相关,与实际反应的物质的物质的量无关。本实验中测得的反应热是生成1molH2O(l)时的反应热。
4. 若取用的溶液的体积较少,对实验结果有什么影响?
温度差变小,会造成系统误差增大。
知识点一 · 中和热的定义(理解为主)
1.定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1 molH2O 时的反应热叫中和热。
2.注意:①酸、碱溶液必须为稀溶液。②计量标准必须是生成1 mol 水。
3.对于强酸和强碱的稀溶液反应,中和热基本上是相等的,表示为
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时吸热所伴随的热效应。
知识点一 · 中和热的定义(理解为主)
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH2
NH3·H2O(aq)+HCl(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3的数值均不等于57.3,为什么?
答:57.3 kJ的热量是指强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热,有弱酸或弱碱参加的中和反应,实验测出的中和热的数值要低于57.3,因为弱电解质反应时会继续电离,电离要吸热;在Ba(OH)2和H2SO4反应中,除生成H2O外,还生成了BaSO4,这部分反应热应不在中和热内。
是不是所有反应的反应热都能用实验直接测定?
解答
并非所有化学反应的反应热都能通过实验直接测定,比如
C(s)+0.5O2(g)=CO(g)
在反应中总会生成CO2(g)。
提出问题
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。
知识点二 · 盖斯定律(理解为主)
意义:
应用:
ΔH仅与反应的起始状态和最终状态有关,与反应的路径无关。
对于那些进行很慢和难以测量的反应,可通过盖斯定律计算出该反应的反应热。
左图中,始态到终态有三个路径,则:
ΔH=_______________ = _____________。
ΔH3+ΔH4+ΔH5
ΔH1+ΔH2
例如始态到终态要高温高压,而始到a,a到终只用常温常压
13
课堂探究
如何计算C(s,石墨)+1/2O2(g)=CO(g) 的焓变ΔH?
CO(g) 的合成途径:
C(s,石墨)
+O2(g)
CO2(g)
CO(g)
+C(s,石墨)
ΔH1
ΔH2
ΔH
+O2(g)【不完全燃烧】
ΔH= ΔH1 + ΔH2
课堂探究
已知298K时,C(s,石墨)、CO(g)燃烧的热化学方程式如下:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1