第一单元 化学反应中的热效应设计意图

反应热的测量与计算 自学导航

【学习目标】

1．初步学习测定化学反应中中和反应热的实验方法

2．能正确分析误差产生的原因并能采取适当的措施减少误差。

3．能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。

【教学重点】

初步学习测定化学反应的反应热的实验方法，能正确分析误差产生的原因并能采用适当措施减小误差。

【教学难点】：知道盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。

学习过程

【预习检测】一、反应热的测定：

学生阅读p6“活动与探究”，了解中和热测定的方法。

1、中和热：________

______________________________

称为中和热。

[知识准备] ①热量与温度变化的关系：Q=CmΔt （比热容C是定值，质量m可测定）②由于是稀溶液，则将溶液的比热容、密度都近似地取水的比热容和密度。

[实验数据分析] 盐酸的温度（t1）/℃

氢氧化钠溶液的温度（t2）/℃

反应体系最高温度（t3）/℃

反应体系的温度变化（Δt=t3-（t1+t2）/2）/℃

反应体系的热容[C=（VHCl·ρHCl+VNaOH·ρNaOH）×

4.18]/J·℃-1

中和反应的反应热[ΔH=-（C×Δt×10-3）/0. 025]/KJ·mol-1

故热化学反应方程式：

[提问]

如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同？

[分析] 酸碱中和反应的实质：

结论：强酸与强碱反应可用

表示。

[提问]

但实际测得的数据普遍低于标准值，请学生思考有哪些原因会导致实验数据误差？

2、实验注意点：

（1）温度在测量过程中是重要的参数，测量时要又快又准。

a、选择精密温度计，精确到0。1℃。

b、测量溶液温度时，将温度计 ，使水银球处于溶液中央位置，温度计不要靠在 或插在 。

c、温度计不能当搅拌棒用，用环形玻璃搅拌棒。

d、测量盐酸和氢氧化钠溶液的温度时要稳定一会儿再读数；测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记下最高温度。

（2）实验中盐酸和氢氧化钠溶液的的浓度须准确，宜小不宜大。

（3）实验中不能用弱酸、弱碱代替，因为弱电解质在电离过程中吸热。

（4）实验数据处理：一般做三组平行实验，取平均值代入公式计算。

[例题]：1、在50 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题。

（1）大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么？

（2）大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热的数值有何影响? （3）改用60 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放热量是否相等?所求中和热数值是否相等？简述理由。

（4）用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行上述实验，为什么测得中和热的数值偏低？

2、试回答下列中和热测定的有关问题。

（1）实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1

NaOH溶液，尚缺少的实验用品是________________。

（2）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒__________，其原因是______________________________________________。

（3）实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL，各溶液密度为1g/cm3，生成溶液的比热容C＝4.18J/(g·℃)，实验起始温度为t1℃，终止温度为t2℃。试推断中和热的计算式：△H＝___________________________________。

二、盖斯定律

1、定义：

2、盖斯定理的理解：

ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系为：_______________。

[举例] 2H2（g）+O2（g）==2H2O(g) ΔH1 ,2H2O(g)==2H2O(l) ΔH2 , 2H2（g）+O2（g）==2H2O(l) ΔH3

故：

[学生活动] 完成p8[例题] 3、盖斯定理的应用：

（1）若一个反应的焓变ΔH= a kJ ·mol－1，则其逆反应的ΔH=

。

（2）若一个反应的化学反应方程式可由另外几个反应的化学反应方程式相加减得到，则

。

【典型例题】

1、已知：C（s，金刚石）+O2（g）== CO2（g）ΔH=-397.3 kJ ·mol－1

C（s，石墨）+O2（g）=== CO2（g）ΔH=-395.4 kJ ·mol－1

请写出金刚石转化为石墨的热化学方程式？

2、已知：

CH3COOH（l）+2O2（g）==2CO2（g）+2H2O（l）

ΔH1=-870.3 kJ ·mol－1

C(s)+ O2（g）==CO2（g）

ΔH2=-393.5 kJ ·mol－1

H2(g)+1/2 O2（g）== H2O（l）ΔH3=-285.8 kJ ·mol－1

试计算出下列反应的反应热：

2C（s）+2 H2(g)+ O2（g）== CH3COOH（l）ΔH=

【课堂演练】

3、发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料和二氧化氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。

已知：N2 (g) ＋ 2O2 (g) ＝ 2NO2 (g) △H = + 67.7kJ/mol N2H4 (g) ＋O2 (g) ＝ N2(g) ＋2H2O (g) △H = -543kJ/mol 1/2H2 (g) ＋ 1/2F2 (g) ＝ HF (g) △H = -269kJ/mol H2 (g) ＋ 1/2O2 (g) ＝ H2O (g) △H = -242kJ/mol （1）

肼和二氧化氮反应的热化学方程式为

（2）有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式： 课后巩固

【基础练习】

1.磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷（P）在3.2 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g）为 。

（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH＝ 。

（3）写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： 。

2．已知C2H5OH(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g)，△H1；H2O(g)==H2O(1)，△H2；C2H5OH(g)==C2H5OH(1)，△H3。若使23 g C2H5OH(1)完全燃烧生成H2O(1)，则放出的热量为

【拓展延伸】

3．在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是 （ ）

A．CH3OH（l）+3/2O2（g）

→ CO2（g）+2H2O（l） △H=+725.8 kJ/mol B．2CH3OH（l）+3O2（g）→ 2CO2（g）+4H2O（l） △H=－1452 kJ/mol C．2CH3OH（l）+3O2（g）→ 2CO2（g）+4H2O（l） △H=－725.8 kJ/mol D．2CH3OH（l）+3O2（g）→ 2CO2（g）+4H2O（l） △H=+1452 kJ/mol 4．已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol，当它氧化生成1g水时放出的热量是 （ ）

A．155.8kJ B．51.9kJ C．26.0kJ D．467.3kJ 5．已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)△H=―Q1 KJ/mol 2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=―Q2 KJ/mol

2H2(g)+O2(g)==2H2O(1) △H = ―Q3KJ/mol 常温下，取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为多少KJ （ ）

A．0.4Q1+0.1Q2

B．

0.4Q1+0.05Q2

C．

0.4Q1+0.1Q3

D．0.4Q1+0.05Q3

【学习心得】