1、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 第二课时 一、中和反应反应热的测量 实验原理和步骤.1.中和热的定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH20，这时的反应热叫做中和热.(1)用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录,然后把温度计上的酸用水冲洗干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。2.实验步骤
2、：(2)用另一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记录。把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯。.酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。(3)用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大(4)重复实验三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。3.测量装置4.实
3、验原理：本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它们的浓度均为0.50 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、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)因为反应热是有正负的，中和反应是放热反应，故其 H为“”。中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热，而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.50mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol。盐酸温度(t1)/氢氧化钠溶液温度(t2)/反应体系最高温度(t3)/反应体系的温度变化(t)=t3-/(t1+t2)2反应体系的热容 C=
4、（V酸酸V碱 碱）4.18/J 中和反应的反应热 H=-C t10-30.025KJmol-1简易测定方法:大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 盐酸、0.50 mol/L NaOH溶液实验步骤：在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。答案：杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少
5、热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。讨论 1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？答案：会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。2.若改用100 mL 0.5
6、0 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 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（假定各步操作没有失误）？答案：否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。概念辨析若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、稀硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为H1、H2、H3；则三者的大小 关系为 。H1 H3=H2 中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量在稀溶液中,强酸与强碱的反应中和热都是57
7、.3 kJmol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1由于电离过程是吸热的,而弱酸、弱碱都较难电离，所以，强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱反应生成1mol水时所放出的热量都小于57.3 kJ。二、盖斯定律盖斯定律表明：一个化学反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。第8页例题1、概念：一个化学反应，不论是一步完成，还是 分步完成，其总的热效应是完全相同的。2、计算（1）若一个反应的焓变H=a kJmol1，则其逆反 应的焓变H=-a kJmol1（2）若一个化学反应方程式可由另外几个反应 的化学方程式相加减而得到，则该反应的
8、焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而 得到。第8页的问题解决1、你所了解的传统能源有哪些？新能源又有哪些？传统能源；煤、石油、天然气、热力、电力等新能源：太阳能、核能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物等能源2、能源又可以分为一级能源和二级能源。一级能源是指直接取自自然界，没有加工转换的各种能量和资源；二级能源是指由一级能源经过加工转换后得到的能源。根据这种分类法，请将上面提到的能源重新分类？一级能源：煤、石油、天然气、太阳能、天然气水合物、风能、生物质能、地热能、海洋能二级能源：氢能、电力、核能能源思考：在许多场合将煤块直接燃烧，这种燃烧方式存在什么缺陷？采用这种方式燃烧煤，
9、煤与空气的接触面积不够，内部煤的燃烧效率偏低，浪费了能源。另外，直接燃烧煤会使其中的硫转化为二氧化硫，引起大气的污染。有哪些可以提高煤的燃烧效率的方法吗？目前常用的方法主要有三种：（1）将煤制成蜂窝状，以增加与空气的接触面积（2）通过一定的方法将煤转化为液体燃料（如甲醇）（3）通过一定的方法将煤转化为气体燃料（如煤气）完成第10页的“交流与讨论”，提出你的观点。3、标准燃烧热：在101KPa时，1mol物质完全燃烧的反应热4、1g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值5、物质完全燃烧是指物质中含有的氮元素转化为N2(g),氢元素转化为H2O(l),碳元素转化CO2(g),硫元素转化SO2(g)练
10、习：1同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2Q 1的是 A 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)，H1=-Q 1kJmol-1；2H2(g)+O2(g)2H2O(l)，H2=-Q 2kJmol-1；B S(g)+O2(g)SO2(g)，H1=-Q 1kJmol-1；S(s)+O2(g)SO2(g)，H2=-Q 2kJmol-1；C C(s)+O2(g)CO(g)，H1=-Q 1kJmol-1；C(s)+O2(g)CO2(g)，H2=-Q 2kJmol-1；D H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)，H1=-Q 1kJmol-1；H2(g)+Cl2(g)HCl(g)，H2=-Q 2kJmol-1121212AC2、已知下列热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=483.6kJ/mol H2O(l)=H2O(g)H=44kJ/mol 则氢气的标准燃烧热氢气热值 285.8kJ/mol(H=285.8kJ/mol)142.9kJ/g