内容正文:
第一讲 反应热
1.了解反应热和焓变的涵义、符号和一般采用的单位,认识能量的释放或吸收的本质。
2.能正确书写热化学方程式并理解其表示意义。
3.理解燃烧热、中和热的概念,了解中和热的测定方法。
1.从不同的角度分析反应是放热还是吸热,由键能求焓变以及热化学方程式的书写
2.热化学方程式和普通方程式的区别
3.中和热反应的测定数据处理
知识点一:反应热 焓变
一、反应热及其测定
(一)反应热
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
注:等温条件指化学反应后,使反应体系的温度恢复到反应前的体系的温度,即反应前后体系温度相等。
(二)中和热
1、定义:在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态H2O 时所放出的热量。
单位:kJ·mol-1
2、注意事项:
(1)中和热为正值(填“正”或“负”),不同的强酸与强碱中和热相同,均为57.3kJ/mol。
(2)高中阶段只研究稀溶液中强酸与强碱的中和反应
(3)若HCl与NaOH的浓溶液反应,放出的热量 > 57.3 kJ
(4)在写中和热的热化学方程式时,一般以生成1 mol液态H2O为标准来配平其余物质的化学计量数。
(三)中和热的测定
1、实验仪器:烧杯、环形玻璃棒、温度计、胶头滴管
2、实验药品:50mL0.50 mol/L 盐酸、50mL0.55 mol/L NaOH溶液,反应后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)
3、实验装置:
4、数据处理: 多次测量取平均值
5、计算公式:Q=(m1+m2)·c·(t2-t1)
6、注意事项
(1)小烧杯杯口要与大烧杯杯口相平,这样可以减少热量损失。烧杯间填充泡沫塑料或纸条的作用是:保温、隔热、减少实验过程中热量损失,环形玻璃搅拌棒不能用环形铜丝搅拌棒代替。
(2)盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确,且NaOH溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确,所用盐酸和NaOH溶液的浓度宜小不宜大。
(3)实验中若用浓酸、碱固体代替稀酸、稀碱,会使测定值偏高,因浓酸稀释、固体溶解都放热;
(4)实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,都会导致中和热测定结果偏小
二、反应热与焓变
(一)焓变:化学反应过程中所放出或吸收的能量,符号:∆H,单位:kJ/mol
(二)两个角度计算反应热
1、分析反应物与生成物总能量相对大小(关注反应前后的状态)
∆H = 生成物总能量 −反应物总能量
画出吸热反应与放热反应能量图
2、从成断键角度分析反应过程、图像,计算反应热
(1)化学反应在本质上来说也就是旧键的断裂和新键的形成过程
(2)∆H=反应物总键能−生成物总键能。
画出吸热反应与放热反应能量图,并标出键能断裂和形成时的变化
吸热反应 放热反应
(三)常见吸热反应和放热反应
1、放热反应 :(1)所有的燃烧反应(2)活泼金属和酸或水的反应(3)酸碱中和反应(4)铝热反应(5)大多数的化合反应
2、吸热反应 :(1)大多数的分解反应(2)Ba(OH)28H2O与NH4Cl(3)水煤气制备:碳和水蒸气的反应(4)碳和二氧化碳高温条件下的反应
注:反应的热效应与反应条件无关
(四)反应热大小比较
1、同一反应生成物的状态不同时:
A(g)十B(g)=C(g);△H1<0 A(g)+B(g)=C(1);△H2<0 △H2<△H1
2、同一反应反应物状态不同时:
S(g)+O2(g)=SO2(g);△H1<0 S(s)+O2(g)=SO2(g);△H2<0 △H l<△H2
3、两个有联系的不同反应相比
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1<0 C(s)+O2(g)=CO (g);△H2<0 一定有△H l<△H2
注:比较两个反应的△H大小时,一定要考虑符号
例1.已知在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热。现利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)该图中有两处未画出,它们是________________、________________。
(2)做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用________次。
(3)把温度为15.0 ℃,浓度为0.5 mol·L-1的酸溶液和0.55 mol·L-1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL-1),生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
中和热
HCl+NaOH
15.0
18.4
ΔH1
HCl+NH3·H2O