内容正文:
第九章 化学反应与能量
第33讲——反应热的测定及计算
新人教版 高中化学 2027届 一轮复习
知识梳理
知识点一 中和反应反应热及测定
1、中和反应反应热
在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成_______________时,放出__________的热量。
1 mol H2O(l)
57.3 kJ
③有弱酸或弱碱参加的中和反应,其中和热的数值一般小于57.3 kJ/mol(原因?)
④以生成1 mol H2O为标准
⑤氢氧化钡与硫酸反应生成1mol水的反应热数值大于57.3 kJ/mol (原因?)
①稀溶液 (原因?)
②主要研究强酸与强碱反应的中和热,都等于-57.3 kJ/mol
【特别提醒】
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2、中和反应反应热的测定
(1)测定原理:通过简易量热计测定体系在反应前后的__________变化,再利用有关物质的比热容来计算反应热。
(2)实验装置
温度
玻璃搅拌器
反应前后
均匀
保温
反应容器
知识点一 中和反应反应热及测定
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?
Q—中和反应放出的热量(kJ)
c—混合液的比热容(J/(g∙℃))
m—反应混合液的质量(g)
Δt—反应前后溶液温度的差值(℃)
查阅:c水=4.18J/(g∙℃)
测溶液体积,查溶液密度,算溶液质量;
多次测量取平均值
防止热量损失
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知识点一 中和反应反应热及测定
微点拨 :为保证酸完全中和,采取的措施是碱稍过量。
3、实验步骤与数据处理
①测量并记录反应前体系的平均温度为t1 ℃,
②测量反应后体系的温度(记录反应后体系的__________温度为t2 ℃)
③重复步骤①②两次
④数据处理:取三次测量所得温度的平均值作为计算依据。
中和反应反应热:ΔH=-[(m酸+m碱)·c·(t2-t1)]/n
m酸、m碱分别代表酸溶液、碱溶液的质量,反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·g -1 ·℃-1=4.18 kJ·kg -1·℃-1,n为生成H2O的物质的量。
最高
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知识点一 中和反应反应热及测定
巩固提升
【练习1】有两组实验:
①50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,
②60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液。
实验①②反应放出的热量________(填“相等”或“不相等”,下同),测得的中和反应的反应热__________,原因是
_____________________________________________________________。
中和反应的反应热是以生成1 mol液态水为标准的,与反应物的用量无关
不相等
相等
【P180链高考】
(1)(2024·浙江1月卷)图1所示装置用于测定中和反应的反应热( )
(2)(2021·河北卷)用图2所示装置测定中和反应反应热( )
√
×
巩固提升
【P180典题1】某化学实验小组用简易量热计(装置如图)测量中和反应的反应热,实验采用50 mL 0.5 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应。下列说法错误的是( )
A.采用稍过量的NaOH溶液是为了保证盐酸完全被中和
B.仪器a的作用是搅拌,减小测量误差
C.NaOH溶液应迅速一次性倒入装有盐酸的内筒中
D.反应前测完盐酸温度的温度计应立即插入NaOH溶液中测量温度
简易量热计示意图
D
(1)已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1( )
(2)在测定中和反应反应热的实验中,应把NaOH溶液分多次倒入( )
(3)为测定反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)的ΔH,也可以选用0.1 mol·L-1NaHSO4溶液和0.1 mol·L-1NaOH溶液进行实验( )
(4)实验时可用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器( )
(5)中和反应的反应热测定实验中,小烧杯内残留水,会使测得的反应热数值偏小( )
×
×
√
×
【练习2】判断正误:对的打“√”,错的打“×”
√
巩固提升
巩固提升
【练习3】在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是( )
A.使用环形玻璃搅拌棒是为了使酸碱充分反应,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小烧杯底部接触
C.用0.5 mol·L-1 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.测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、玻璃搅拌棒器
A
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知识点二 盖斯定律及应用
1、盖斯定律的内容
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_______
2、盖斯定律的理解
盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关,而与反应进行的__________无关。
故有:ΔH=_____________=_____________________。
相同
始态
终态
途径
ΔH1+ΔH2
ΔH3+ΔH4+ΔH5
3、盖斯定律的应用
根据盖斯定律,可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
aΔH2
-ΔH2
ΔH1+ΔH2
知识梳理
知识点二 盖斯定律及应用
消元法计算反应热的思维流程
对比找唯一
同侧加 ,异侧减
调系数 ,求焓变
方法突破
则反应a的ΔH=____________________。
ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4
巩固提升
巩固提升
(2)(2024·安徽卷节选)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。C2H6氧化脱氢反应:
2C2H6(g)+O2(g)═2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1=-209.8 kJ·mol-1
C2H6(g)+CO2(g)═C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH2=+178.1 kJ·mol-1
计算:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) ΔH3=__________ kJ·mol-1
-566
[2023·湖南,16(1)]已知下列反应的热化学方程式:
②C6H5CH===CH2(g)+10O2(g)===8CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=-4 263.1 kJ·mol-1
计算反应④C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)+H2(g)的ΔH4=________kJ·mol-1。
+118
真题感悟
【2025·北京卷】为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a+b=4
C.根据各微粒的状态,可判断,
a>0,b>0
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的
强弱有关
C
真题感悟
方法一、画能量变化图比较反应热大小(同一反应,物质聚集状态不同时)
已知:S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1<0
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2<0
比较ΔH1与ΔH2的大小。
ΔH1<ΔH2
带符号比较
知识梳理
知识点三 反应热的大小比较
已知石墨比金刚石稳定,
C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-a kJ·mol-1
C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g)
ΔH2=-b kJ·mol-1
比较ΔH1与ΔH2的大小。
ΔH2<ΔH1
a<b
方法二、利用盖斯定律计算比较反应热大小
已知:
比较ΔH1与ΔH2的大小,写出分析过程。
由反应①-反应②可得
2Al(s)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+Al2O3(s) ΔH=ΔH1-ΔH2,
已知铝热反应为放热反应,故ΔH<0,ΔH1<ΔH2。
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知识点三 反应热的大小比较
对于反应a:C2H4(g) C2H2(g)+H2(g),反应b:2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g),当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH1;②2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH2;③2C(s)+2H2(g)===C2H4(g) ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH2>ΔH3>2ΔH1
C.ΔH2>2ΔH1>ΔH3
D.ΔH3>ΔH2>ΔH1
B
方法二、利用盖斯定律计算比较反应热大小
知识梳理
知识点三 反应热的大小比较
P182典题3【2022·浙江】相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1 mol环己烷的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( )
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键之间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
A
真题感悟
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