内容正文:
第一节
反 应 热
常见放热反应
③ 酸碱
中和反应
①燃烧
④ 大部分
化合反应
②金属与水
/酸反应
⑤ 铝热
反应
① Ba(OH)2·8H2O
和NH4Cl
② C/CO/H2 还原
金属氧化物
③ 大多分解反应
常见吸热反应
④ C + H2O == CO+H2
高温
⑤NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
化学反应的本质
从物质的角度:
从微粒的角度:
从化学键的角度:
从能量的角度:
有新物质生成
原子重新组合的过程
旧键的断裂和新键的形成
释放或贮存能量的过程
反应能量变化的主要原因
(1)微观
化学反应的实质
旧键断裂 新键形成
吸收能量 放出能量
E吸
E放
E吸>E放:化学反应为吸热反应
E吸<E放:化学反应为放热反应
(2)宏观
化学反应的实质
反应物 生成物
自身能量
E反
E生
E反>E生:化学反应为放热反应
E反<E生:化学反应为吸热反应
物质自身能量越低,越稳定
一、反应热及其测定
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
与体系相互影响的其他部分,
如:试管和溶液之外的空气等。
盐酸、NaOH溶液及发生的反应看做一个反应体系
环境
体系
体系与环境示意图
热传递
热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量
1.反应热定义: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。
如何测定反应放出的热量?
简易量热计示意图
2.中和反应反应热的测定
1.实验原理:
Q = m c Δt
m: 体系总质量; c: 体系比热容; Δt: 反应前后体系温差
Q:反应热
用简易量热计测量盐酸与NaOH溶液反应前后的温度Δt。
使反应物混合均匀,充分接触(操作:上下移动)
减少热量的散失
减少热量的散失
测量反应前后体系温度
反应容器
起保温作用
2.实验装置及用品:
简易量热计、量筒(50mL两个)、0.50mol/L 盐酸、 0.55mol/L NaOH溶液
(2)反应后体系温度的测量:
打开杯盖,将量筒内的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上
杯盖,插入温度计,用搅拌器均匀搅拌。密切关注温度的变化,
将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。
(3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次
4.实验步骤:
(1)反应物温度的测量:
① .用量筒量取50mL 0.50mol/L 盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒,
盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度,用水把温度计上
的酸冲洗干净,擦干备用。
②.用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,用温度计测量并记录
NaOH溶液的温度
5.数据处理:
取盐酸和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系温度(t1),计算温度差
(t2-t1)填表(若有数值明显异常,应当舍去)
温度
实验
次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值
(t2-t1)/℃
盐酸 NaOH 平均值
温差 平均值
1 25.0 25.2 ____ 28.5 ____ ____
2 24.9 25.1 ____ 28.3 ____
3 25.6 25.4 ____ 29.0 ____
25.1
25.0
25.5
3.4
3.3
3.5
3.4
假设中和后溶液密度近似为1 g/cm3,中和后溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),
则根据公式和实验数据可计算出:该反应放出的热量
Q = m c Δt ≈ kJ,
1.42
(50+50)
×4.18×10-3
×3.4
则,生成 1 mol H2O时放出的热量为 kJ。
Q
n(H2O)
1.42
0.025
=
= 56.8
56.8
大量实验测得,在25℃和101kPa下,强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O(l)时,放出57.3kJ热量。——中和热
如何提高实验的准确度?
a. 量取50 mL 0.5mol/L盐酸,用温度计测量盐酸的温度t1
用水冲洗干净温度计上的酸。
防止残留的酸与碱反应,导致测量的t2数据不准。
b. 量取50 mL 0.55mol/L NaOH溶液,用温度计测量其温度t2
NaOH稍过量,确保盐酸完全反应
c. 取三次温度差的平均值作为计算依据
则,生成 1 mol H2O时放出的热量为 kJ。
56.8
大量实验测得,在25℃和101kPa下,强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O(l