反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算yyyy年M月d日星期專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理和步驟.1.中和熱的定義：

在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH20，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱.(1)用一個(gè)量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記錄,然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。

溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？

因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來(lái)測(cè)堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。2.實(shí)驗(yàn)步驟：(2)用另一個(gè)量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記錄。把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯。.酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.

因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。(3)用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。

實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？不能。因?yàn)殂~絲易導(dǎo)熱，使熱量損失較大(4)重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。

3.測(cè)量裝置4.實(shí)驗(yàn)原理：

本實(shí)驗(yàn)中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50mL,它們的濃度均為0.50mol/L。由于是稀溶液，且為了計(jì)算簡(jiǎn)便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度均為1g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為4.18J/（g·℃)因?yàn)榉磻?yīng)熱是有正負(fù)的，中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故其ΔH為“－”。中和熱是稀的酸、堿中和生成1mol水的反應(yīng)熱，而50mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.50mol/L氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025mol。鹽酸溫度(t1)/℃氫氧化鈉溶液溫度(t2)/℃反應(yīng)體系最高溫度(t3)/℃反應(yīng)體系的溫度變化(Δt)=t3-

/℃(t1+t2)2反應(yīng)體系的熱容[C=（V酸·ρ酸＋V堿·

ρ堿）×4.18]/J·℃中和反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=-C×Δt×10-30.025KJ·mol-1簡(jiǎn)易測(cè)定方法:

大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）

溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.50mol/LNaOH溶液實(shí)驗(yàn)步驟：

在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，如下圖所示。答案：杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？有人建議用50mL0.55mol/LNaOH進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)更加準(zhǔn)確。為什么？可以保證鹽酸完全反應(yīng)。使測(cè)得的熱量更加準(zhǔn)確。討論1.本實(shí)驗(yàn)中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸，所測(cè)結(jié)果是否會(huì)有所變化？為什么？答案：會(huì)有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì)，其電離時(shí)要吸熱，故將使測(cè)得結(jié)果偏小。2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測(cè)中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒(méi)有失誤）？答案：否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無(wú)關(guān)，故所測(cè)結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無(wú)誤，且無(wú)熱量損失，則二者結(jié)果相同）。概念辨析若將1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、稀硫酸、稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)分別為△H1、△H2

、△H3

；則三者的大小關(guān)系為

。△H1＞△H3=△H2中和熱：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量在稀溶液中,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)中和熱都是57.3kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1由于電離過(guò)程是吸熱的,而弱酸、弱堿都較難電離，所以，強(qiáng)酸與弱堿、強(qiáng)堿與弱酸、弱酸與弱堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量都小于57.3kJ。二、蓋斯定律蓋斯定律表明：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的焓變僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。第7頁(yè)例題1、概念：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相同的。2、計(jì)算（1）若一個(gè)反應(yīng)的焓變△H=akJ·mol1，則其逆反應(yīng)的焓變△H=-akJ·mol1（2）若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變亦可以由這幾個(gè)反應(yīng)的焓變相加減而得到。第8頁(yè)的問(wèn)題解決能源的充分利用1、你所了解的傳統(tǒng)能源有哪些？新能源又有哪些？傳統(tǒng)能源；煤、石油、天然氣、熱力、電力等新能源：太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋淠堋⑻烊粴馑衔锏饶茉?、能源又可以分為一級(jí)能源和二級(jí)能源。一級(jí)能源是指直接取自自然界，沒(méi)有加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源；二級(jí)能源是指由一級(jí)能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換后得到的能源。根據(jù)這種分類法，請(qǐng)將上面提到的能源重新分類？一級(jí)能源：煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能、天然氣水合物

、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芏?jí)能源：氫能、、電力、核能能源思考：在許多場(chǎng)合將煤塊直接燃燒，這種燃燒方式存在什么缺陷？采用這種方式燃燒煤，煤與空氣的接觸面積不夠，內(nèi)部煤的燃燒效率偏低，浪費(fèi)了能源。另外，直接燃燒煤會(huì)使其中的硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，引起大氣的污染。有哪些可以提高煤的燃燒效率的方法嗎？目前常用的方法主要有三種：（1）將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積（2）通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料（如甲醇）（3）通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料（如煤氣）完成第9頁(yè)的“交流與討論”，提出你的觀點(diǎn)。242、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱：在101KPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱3、1g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的熱值4、物質(zhì)完全燃燒是指物質(zhì)中含有的氮元素轉(zhuǎn)化為N2(g),

氫元素轉(zhuǎn)化為H2O(l),碳元素轉(zhuǎn)化CO2(g),硫元素轉(zhuǎn)化SO2(g)

練習(xí)：1．同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是

A．

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)，△H2=-Q2kJ·mol-1；B．

S(g)+O2(g)＝SO2(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

S(s)+O2(g)＝SO2(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1；C．

C(s)+O2(g)＝CO(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

C(s)+O2(g)＝CO2(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1；D．

H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)，△H1=-Q1kJ·mol-1；

H2(g)+Cl2(g)＝HCl(g)，△H2=-Q2kJ·mol-1121212AC2、已知下列熱化學(xué)方程式：

2H