内容正文:
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
1.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质,从宏观和微观相结合的视角分析化学反应中的能量变化。
2.了解反应热、内能、焓变等基本概念。
3.结合真实情境中的应用实例,能从多角度认识放热反应和吸热反应。认识化学反应中能量变化在生活、生产中的应用。
4.了解定量测定反应热的基本原理和实验方法,能正确分析误差产生的原因并能采取适当措施减小误差,培养科学探究能力。
知识点一 反应热及其测定
1.反应热及有关概念
(1)体系和环境
以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例。如图:
将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个__反应体系__,简称体系(又称__系统__);与体系__相互影响__的其他部分,如盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作__环境__。
(2)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__。
2.反应热的测定
(1)测定原理。
ΔH=-
c=4.18 J·g-1·℃-1=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1;n为生成H2O的物质的量。
(2)实验装置
(3)测定数据:__反应物温度的测定(t始)__、__反应后体系温度的测定(t终)__,重复操作__2~3次__取平均值进行计算。
(4)中和热
①概念:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成__1_mol__ H2O(l)时的反应热叫做中和热。
②数值:在25 ℃和101 kPa下,__强酸__的稀溶液与__强碱__的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时,放出__57.3__ kJ的热量。
[思考探究]
1.在中和热的测定实验中,有关说法正确的是____________。
(1)实验中选用稍过量的NaOH溶液是为了确保盐酸完全被中和
(2)若用浓硫酸代替盐酸,则测得的中和热的数值不变
(3)若用稀醋酸代替盐酸,则测得的中和热的数值不变
(4)完成一次完整的实验,至少测量三次温度
(5)可用温度计代替玻璃搅拌器
(6)在中和热的测定实验中不需要托盘天平
提示 (1)(4)(6)
2.若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热,对结果会产生什么影响?
提示 若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热,生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量,所测反应热的数值偏大。
[归纳提升]
提高测定中和热准确度的措施及作用
措施
作用
实验药
品用量
采用碱稍过量的方法
为了保证酸完全中和
实验装置、
仪器选择
内筒和外筒上口对齐,内外筒中间有隔热层
可以减少热量损失
实验过程使用同一支温度计进行温度测量
减少仪器本身的误差,使测量的温度更准确
实验操作
用温度计测量完盐酸的温度后,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干再测量碱溶液的温度
测量的初始温度更准确
将溶液迅速倒入内筒后,立即盖上杯盖
减少热量的损失
重复实验2~3次
测量的温度差更准确
1.(2022·北京大学附属中学高二检测)在测定中和热的实验中,下列说法正确的是( )
A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C.用0.5 mol·L-1的NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、滴定管、温度计等
解析 A 使用玻璃搅拌器搅拌能加快反应速率,减小实验误差,A正确;温度计水银球测烧杯内溶液的温度,不能接触内筒底部,B错误;醋酸是弱酸,电离吸热,测出的中和热数值偏小,C错误;中和热测定用不到滴定管,D错误。
2.某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)发生中和反应,生成1 mol H2O(l)时放出52.3 kJ的热量,造成这一结果的原因不可能是( )
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中
D.温度计测量了盐酸的温度后直接测定NaOH溶液的温度
解析 B 实验测得放出热量小于实际应该放出的热量,A、C项测定过程中存在热量损失,可能产生这一结果;D项操作会导致测得的NaOH溶液的初始温度偏高,最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少,也是原因之一;B项仰视读数时,实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积,会导致放出的热量变多,不可能出现测定产生的结果。
3.(2022·合肥高二检测)盐酸和氢氧化钠是两种常见的酸和碱,在工业生产中起着非常重要的作用。盐酸是化学工业重要原料之一,还用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。氢氧化钠(NaO