1.1.2反应热的测量与计算 课件 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

1.1.2 反应热的测量与计算 第一课时 中和反应反应热的测量 旧知回顾 △H=生成物总能量-反应物总能量 宏观角度 微观角度 △H=旧键断裂吸收能量-新键形成释放的能量 提问：反应热的计算方法？ 那反应热是否可以通过实验测量得出结果？ 学习活动一 用简易量热计测定HCl与NaOH溶液发生中和反应的反应热(P8) 1、实验原理： 通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。 2、实验装置： 环形玻璃搅拌棒：使用时上下拉动即可 使溶液上下混合均匀，保证溶液上下的温度达到一致 温度计：使用时避免接触器壁 碎泡沫塑料：隔热层，保温，减少热量损失 实验 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）另取一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（t2）。 （3）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。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌，并准确读出反应体系的最高温度（t3）。 重复上述实验操作步骤三次，记录每次的实验数据，取每次测得反应前后温度变化的平均值作为计算依据。 思考 1、温度计测量的是温度的变化,如何建立温度与热量的转化关系？ 比热容（c）表示单位质量（1g)的某种物质升高单位温度所需的热量 Q=cmΔT 2、放出的热量Q是我们就是 HCl+NaOH===NaCl+H2O 反应的反应热吗？ 不是，该热量是实验测得的是 0.025molHCl 和足量 NaOH 充分反应产生的热量，该反应方程式中是 1molHCl 和足量 NaOH 的反应。 △H＝－——＝－———— cm△t n 水 Q n 水 该数值也可称作这个中和反应的中和热，稀HCl与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量 中和热：在25°C和101kPa下， 稀酸溶液和稀碱溶液反应生成1mol液态水放出的热量 实验 4、数据处理： 假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热 去掉误差较大的△t (1)去掉异常值后，取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 温度 实验次数 起始温度/℃ 最高温度 /℃ 温度差 Δt/℃ HCl NaOH 平均值 1 24.5 25.0 26.5 2 22.0 22.4 25.7 3 25.0 25.4 28.56 24.75 22.2 25.2 1.75 3.5 3.36 Δt = (3.5+3.36)/2=3.43 ℃ (2)根据公式计算中和热 其中：c溶液≈c水＝4.18J/(g·℃) m=mHCl+mNaOH=100g n水= 0.50mol· L－1×0.050L =0.025mol 练习 实验 5、实验结论： 经大量实验测得，在25°C和101kPa下，强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热，对应热化学方程式为 H+（aq）+OH—（aq）===H2O（l） △H=-57.3kJ·mol-1 思考 　 1、如果用同样的方法测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧化钠与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同。 KOH(aq)+HCl(aq) = KCl(aq)+H2O(l) △H= －57.3kJ.mol-1 NaOH(aq)+HNO3(aq) = NaNO3(aq)+H2O(l) △H= －57.3kJ.mol-1 H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l); △H= －57.3kJ.mol-1 表示强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化学方程式 三个反应的本质一样，都是H++OH－ =H2O 思考 2、实验中若改用50 mL 0.50 mol/L的稀硫酸和100 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍？ NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H= －57.3kJ·mol-1 　中和热是指酸碱中和生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量无关 思考 2.能否用醋酸代替稀盐酸溶液进行实验？ 1.能否用浓硫酸代替稀盐酸溶液进行实验？ 否，浓硫酸稀释时放热。 否，醋酸是弱酸，电离吸热。 3.能否稀硫酸和氢氧化钡进行中和热实验测定？ 否，硫酸与氢氧化钡反应除生成水外，还生成硫酸钡沉淀，生成沉淀过程中放热。 CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH2 NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH3 ΔH1、ΔH2、ΔH3的数值与-57.3有何关系？ 小结 提高中和热反应反应热的准确度措施 1、原理方面。 （1)酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液。若用弱酸或弱碱，因电离吸热使测定数值偏小；若用浓酸或浓碱，因稀释放热使测定数值偏大。 （2）为保证盐酸被完全中和，碱的浓度应稍大些。 （3）为了减小实验误差，重复操作三次，取每次反应测得反应前后温度变化的平均值作为计算依据。 2、操作方面。 （1）“快”：实验操作要快，尽量减少热量损失。 （2）“准”：准确测量溶液的温度和体积。在测量反应混合液的温度时，温度计不要接触容器壁或容器底部，要随时读取温度值，记录下最高温度值。 3、仪器方面。 （1）不可将温度计当搅拌器使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动。 （2）应使用玻璃搅拌器，不能用金属搅拌器代替（金属丝导热，热量损耗）。 作业 如何测定2C(s)+O2(g)==2CO(g)的反应热△H？ 能直接测定吗？为什么？ 有些反应的反应速率很慢，有些反应同时伴随着副反应发生，还有些反应不易直接进行，这给测定反应热造成了困难。我们可以利用盖斯定律可以间接地把计算。 第二课时 盖斯定律及其应用 $$