(讲义)专题1 第1单元 基础课时2 反应热的测量与计算-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(苏教版2019)

基础课时2　反应热的测量与计算 1．理解反应热测定的原理和方法，分析产生误差的原因，完善和改进测定方法，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。 2．通过理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型，建立证据推理与模型认知的化学核心素养。 一、实验探究中和反应反应热的测量 1．测定原理：环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。即利用公式Q＝cmΔT进行计算。 2．实验中用到的仪器和药品 (1)实验仪器： 简易量热计 (2)各部分仪器的作用： ①玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。 ②隔热层的作用是减少热量的散失。 ③温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 (3)实验药品： 0.50 mol·L－1的盐酸，0.50 mol·L－1的NaOH溶液。 3．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)用另一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度(T2)。 (3)测量最高温度(T3)： 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，用环形玻璃搅拌棒不断搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出并记录反应体系的最高温度(T3)。 4．实验数据处理与计算 (1)计算依据：ΔH＝－ ＝－ kJ·mol－1。 (2)某实验小组测定数据如下，请填写表中空白。 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 25.1 28.5 3.4 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，根据实验数据计算出该反应放出的热量Q≈1.42 kJ，则生成1 mol H2O时放出的热量为56.8 kJ。该反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)__ΔH＝－56.8_kJ·mol－1。 5．实验预测 用同样的方法分别测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧化钠与硝酸反应的反应热，所测得的中和反应的反应热相同，理由是：参与反应的物质都是强酸，强碱，它们在水中完全电离，中和反应的离子方程式都是氢离子和氢氧根离子反应生成水，并且反应的其他条件相同，所以反应热也相同。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热时，应保证加入的盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应 (×) (2)同一中和反应的反应热与酸碱的用量有关 (√) (3)中和反应反应热的测定实验中的玻璃搅拌器换成铜质搅拌器效果更好 (×) (4)中和反应反应热的测定实验中，应将50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯 (×) (5)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度 (×) 二、盖斯定律 1．盖斯定律的内容 大量实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 2．盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应进行得很慢。 (2)有些反应不容易直接发生。 (3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。 3．应用盖斯定律的计算方法举例 如果一个热化学方程式可通过其他几个热化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可由相对应的热化学方程式的焓变相加减而得到 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 (×) (2)盖斯定律遵守能量守恒定律 (√) (3)利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热 (√) (4)利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 (√) 中和反应反应热的测定 中和热的测定是高中化学的定量实验之一，如图装置是某同学利用50 mL 0.50 mol/L 盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。 [问题1]　测定NaOH溶液的温度前，温度计上的盐酸为什么要用 水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入盐酸中？其原因是什么？ [提示]　测定NaOH溶液的温度时，若温度计上沾有酸，二者反应放出热量，测得NaOH溶液的温度偏高；冲洗后的溶液不能倒入盐酸中，若倒入，会使混合液的总质量增