专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应中的热效应

反应热的测量与计算

一、反应热的测定： 活动与探究：（P6-7） 量热计 简易量热计 直接测得的是反应前后的温度的差值。

1. 简易量热计的构造 简易量热计 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、 温度计、 环形玻璃搅拌棒、 泡沫塑料或纸条、 1. 简易量热计的构造 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、 温度计、 环形玻璃搅拌棒、 泡沫塑料或纸条、 泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）。 简易量热计

1.在大、小烧杯中间垫泡沫塑料（或碎纸条）；大小烧杯口相平；加盖。 一、反应热的测定： 实验装置和实验过程中如何保证测得的温度准确？ 1.在大、小烧杯中间垫泡沫塑料（或碎纸条）；大小烧杯口相平；加盖。 保温隔热、减少热量损失 2. 盐酸倒入小烧杯中，用温度计测量盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 此温度计还要测NaOH溶液的温度，未洗净会发生反应，造成热量损失。

3.NaOH迅速倒入量热计，立即盖上盖板，用环形搅拌棒搅拌。 一、反应热的测定： 实验装置和实验过程中如何保证测得的温度准确？ 3.NaOH迅速倒入量热计，立即盖上盖板，用环形搅拌棒搅拌。 速度快为了减少热量损失，搅拌是为了酸碱充分反应。 上下拉动环形搅拌棒

实验原理： 计算： Q = c · m · △t 温度差值 溶液的比热容 4.18 J·g-1·℃-1 中和反应 放出的热量 温度差值 混合溶液的总质量 溶液的比热容 4.18 J·g-1·℃-1 m =ρHCl VHCl +ρNaOH VNaOH 稀溶液密度近似为1 g·cm-3

Q = c· （ ρ酸V酸＋ ρ碱V碱）·（t后－t前） ② 一元酸、一元碱的体积均为50 mL, 浓度均为0.50 mol/L。由于是稀溶液，近似地认为，酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g·℃) 若盐酸和NaOH溶液的原始温度均为25℃，混合后体系最高温度为28.4℃，试求反应放出的热量。 Q = 1421.2 J

写出该反应的热化学方程式。 HCl (aq) + NaOH (aq) = NaCl (aq) + H2O (l) ΔH= － 56.848 kJ·mol-1

在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热量。 二、中和热： 在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热量。 生成1mol水必定消耗1mol H+和 1mol OH-，所以中和热应为定值。 H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l)； = - 57.3 kJ·mol-1 H

1.1 L 1mol·L-1 H2SO4溶液与 2 L 1mol·L-1 NaOH溶液完全反应，表示该反应中和热的 热化学方程式为 ； 概念辨析： 1.1 L 1mol·L-1 H2SO4溶液与 2 L 1mol·L-1 NaOH溶液完全反应，表示该反应中和热的 热化学方程式为 ； 此反应放热为 。 1/2H2SO4(aq) +NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)； = - 57.3 kJ·mol-1 H 114.6 kJ

2. 1L 1mol·L-1NaOH溶液中加入稀醋酸、 浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为 、 、 ；则三者的大小 概念辨析： 2. 1L 1mol·L-1NaOH溶液中加入稀醋酸、 浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为 、 、 ；则三者的大小 关系为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ H 1 H 2 H 3 △H1 ＞△H3 ＞△H2 注意1：强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱碱与弱酸 反应，生成1mol水放出热量均小于 57.3 KJ 弱酸、弱碱电离要吸热 注意2：浓硫酸与碱反应，还需考虑溶解放热， 生成1mol水放出热量大于 57.3 KJ

1. 强酸和强碱的稀溶液反应才能保证 H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △H= -57．3 kJ·mol－1 因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热。 而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其放出的热量小于57.3 kJ·mol－1； 2.以生成1 mol水为基准。 3.中和热不一定等于整个反应的△H

讨论：书上实验算得的数据比57.3 kJ·mol-1小，试分析产生误差的原因。 可能的原因有： 量取溶液的体积有误差 2. 温度计的读数有误或未到温度最高点就读数。 3. 实验过程中有液体洒在外面。 4. 混合酸、碱溶液时，动作缓慢。 5. 隔热操作不到位，致使热量损失。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。

如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的 反应热△H1? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol-1 ① + ② = ③ ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 ΔH1 =ΔH3- ΔH2 = -393.5kJ·mol-1 – (- 283.0kJ·mol-1) = - 110.5kJ·mol-1

△H＝ △H1+△H2 盖斯定律 不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－339.2 kJ·mol-1 【例题1】已知: ① CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ·mol-1 ② H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ·mol-1 ③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 kJ·mol-1 试计算: ④2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3      ＝－339.2 kJ·mol-1

问题解决 P 8-9 1. ① ΔH1 = －92.3 kJ·mol-1 ② ΔH2 = + 184.6 kJ·mol-1 2. ① ×2 + ② ×1/2 - ③ ×1/2 = ④ ΔH = + 226.8 kJ·mol-1

燃烧热 定义：在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全 燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫 做该物质的燃烧热。 2. 燃烧热的单位一般用kJ／mol表示。 3. 燃烧热表示： H2的燃烧热是285.8kJ/mol， △H= -285.8kJ/mol

如何理解燃烧热？ 1. 我们要从四个方面入手： ① 25℃、101kPa； ② 1mol纯物质； ③ 完全燃烧； ④ 生成稳定的化合物。 ③ 完全燃烧； ④ 生成稳定的化合物。 注：一般情况下，物质燃烧生成的稳定的化合物有： C→CO2(g)；H→H2O(l)；S→SO2(g)；Cl→HCl(g)。 2. 燃烧热表示的意义： 如：C的燃烧热为393.5kJ／mol， 它的意义表示在25℃、101kPa时，1molC完全燃烧生成CO2时放出393.5kJ的热量。

例２：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol

例３、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知： P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)； = -2983.2 kJ/mol H1 P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)； = -738.5 kJ/mol H2 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。 P4(s、白磷)=4 P(s、红磷)； = -29.2 kJ/mol H