内容正文:
选修一
化学反应原理
Principle of Chemical Reaction
第 一 章 化 学 反 应 的 热 效 应
反应热 焓变
化学与生活
观察生活中常见的化学反应,化学反应有哪些特征?可以从哪些角度去认识这些化学反应的本质和特征?
体系与环境
物质
能量
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
在热学中体系是与周围其他部分区分开来的,根据需要所研究的对象,如我们可将盐酸、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,如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
体系与环境之间存在_______交换或_______交换。
中和反应的反应热
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。用ΔH表示。许多反应热可以通过量热计直接测定。
(1)在测定中和反应的反应热时,应该测量哪些数据?
(2)如何根据测得的数据计算反应热?
(3)为了提高测定的准确度,应该采取哪些措施?
HCl + NaOH = NaCl + H2O
中和反应的反应热
HCl + NaOH = NaCl + H2O
实验
次数 反应物的温度/℃ 反应前
体系的温度 反应后
体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1 / ℃ t1 / ℃ (t2 - t1)/ ℃
1
2
3
已知:
①盐酸用量:50mL 0.50mol/L
②NaOH溶液:50mL 0.55mol/L
③密度近似认为都是 1 g·cm-3
④比热容 c=4.18 J/(g·℃)
(1)为了保证0.50mol/ L的盐酸完全被NaOH中和,
采用0.55mol/LNaOH溶液,使碱稍稍过量,因为过量的碱
并不参加中和反应。(酸稍微过量也可以)
(2)先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后
温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球
部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。
(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。
(4)操作时动作要快,尽量减少热量的散失。
(5)实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量少的一种,因为过量的酸/碱并不参加中和反应。
(6)多次试验求平均值时,若有某一组的实验数据有明显偏差,应直接舍去。
(7)隔热层的作用是保温隔热,减少热量损失。
注意事项
大量实验测得,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1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量。
中和热
HCl + NaOH = NaCl + H2O 放出57.3 kJ的热量
H2SO4(稀) + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 放出热量 114.6kJ的热量
H2SO4(浓) + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 放出热量 114.6kJ的热量
H2SO4(稀) + 2NaOH(s) = Na2SO4 + 2H2O 放出热量 114.6 kJ的热量
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O 放出热量 57.3 kJ的热量
HCl + NH3·H2O = NH4Cl + H2O 放出热量 57.3 kJ的热量
=
>
>
<
<
焓(符号为H):与内能有关的物理量。
焓变:在等压条件下进行的化学反应(严格地说,对反应体系做功有限定,中学阶段一般不考虑),其反应热等于反应的焓变,符号:ΔH,单位: kJ / mol或kJ·mol-1。
焓
(1)当反应体系放热时其焓减小,ΔH为________,即ΔH_______。
(2)当反应体系吸热时其焓减小,ΔH为________,即ΔH_______。
负值
<0
正值
>0
①在25℃和101kPa下,1mol稀盐酸和1mol稀NaOH溶液反应生成1molNaCl溶液和1molH2O,放出57.3 kJ的热量。
ΔH =-57.3 kJ/mol
②在25℃和101kPa下,1mol C 和1molH2O(g)反应生成1molCO和1molH2,吸收131.5kJ的热量。
ΔH =+131.5 kJ/mol
焓变
①在25℃和101kPa下,1mol稀盐酸和1mol稀NaOH溶液反应生成1molNaCl溶液和1molH2O,放出57.3 kJ的热量。
ΔH = -57.3 kJ/mol
焓(H)
反应物