(浙江专用)2018-2019学年高中化学专题1化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应第2课时反应热的测量与计算学案苏教版选修4

1、第2课时反应热的测量与计算 学习目标定位知识内容必考要求加试要求1.中和热的测定。2.盖斯定律及其简单计算。bb课时要求1.正确认识中和热的概念。2.通过中和热的测定，初步学会测定化学反应热的实验方法，会分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小实验误差。3.知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关焓变的简单计算。4.学会有关焓变计算的方法技巧，进一步提高化学计算能力。一、中和反应反应热的测量1原理：通常以盐酸与NaOH溶液反应为例测定中和反应的反应热。2实验仪器装置(1)将实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。(2)实验过程中，还需要的其他仪器有50 mL量筒(2只)。3实验测量数据(1)初始温度(t1)用一量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸，倒入简易量热计中并测量其温度；用另一量筒量取50 mL 0.50 molL1 NaOH溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。(2)终止温度(t2)把量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板。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，记录终止温度为t2。(3)重复实验操作三次，

2、记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。4实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 gcm3，反应后溶液的比热容c4.18 Jg11，忽略量热计的比热容。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418(t2t1)kJ，中和热为16.72(t2t1)kJmol1(或H kJmol1)。5思考(1)酸、碱混合时，为何要把NaOH溶液一次性迅速倒入小烧杯？答案减少热量损失。(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？答案不能，铜丝易传热，造成热量损失大。中和热测定实验中应注意的事项(1)防止热量散失的方法：两个烧杯口要相平；在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；用玻璃棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌；实验时动作要迅速。(2)加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响。(3)数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。例1在进行中和热的测定中，下列操作错误的是()A反应中用的是强酸、强碱的稀溶液B测量溶液的温度计要一直插在溶液中C为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)D为了使反应更完全，可以使碱适当过量答案C解析分次加入

3、混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确。考点中和热的实验测定题点中和热测定实验操作和误差分析例2某实验小组设计用50 mL 0.50 molL1盐酸跟50 mL 0.55 molL1氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。试回答下列问题：(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 (填字母)。A用温度计小心搅拌B揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C轻轻地振荡烧杯D用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/终止温度t2/盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热H (结果保留一位小数)。(3)实验过程中如果做出如下改变，会使测得的中和热发生怎样的变化？(填“偏大”“偏小”或“不变”)。本实验中用稍过量的 NaOH 的原因是为保证盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热 。在中和

4、热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热会 。若用等浓度的醋酸与 NaOH 溶液反应，则测得的中和热会 ，其原因是 。答案(1)D(2)51.8 kJmol1(3)偏小偏小偏小用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小解析(2)取三次实验的平均值代入公式计算即可。即：t120.3 ()t223.4 ()所以H51.8 kJmol1。(3)若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发，减少了 HCl的量，则测得的中和热会偏小。在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，其目的是使温度计上面的残液与氢氧化钠反应，若无此操作步骤，会使得测量结果偏小。用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小。考点中和热的实验测定题点中和热测定实验的综合二、盖斯定律及应用1盖斯定律的理解(1)大量实验证明，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。(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。(3)始态和终态相同反应的途径有如下三种：HH1H2H3H4H5。2盖斯定律的应用根据如下两个反应C(s)O2(g

5、)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJmol1选用两种方法，计算出C(s)O2(g)=CO(g)的反应热H。(1)虚拟路径法反应C(s)O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下：H1H+H2HH1H2=393.5 kJmol1(283.0 kJmol1)=110.5 kJmol1。(2)加合法利用“加合法”求C(s)O2(g)=CO(g)H的步骤：.写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，C(s)O2(g)=CO(g)。.将已知热化学方程式变形，得反应，CO2(g)=CO(g)O2(g)H3283.0 kJmol1；.将热化学方程式相加，H也相加：得，C(s)O2(g)=CO(g)HH1H3，则H110.5 kJmol1。 盖斯定律的解题模型例3(2018金华质检)已知：Zn(s)O2(g)=ZnO(s)H348.3 kJmol12Ag(s)O2(g)=Ag2O(s)H31.0 kJmol1则Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)的H等于 。答案317.3 kJmol1解析根据盖斯定律，将方程式得目

6、标方程式，所以H348.3 kJmol1(31.0 kJmol1)317.3 kJmol1。考点盖斯定律题点根据盖斯定律确定焓变关系特别提醒(1)热化学方程式的化学计量数加倍，H也相应加倍。(2)热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。(3)将热化学方程式颠倒时，H的正负必须随之改变。例4已知P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1P(s，红磷)O2(g)=P4O10(s)H2738.5 kJmol1试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式。答案(1)“虚拟路径”法根据已知条件可以虚拟如下过程：根据盖斯定律HH1(H2)42 983.2 kJmol1738.5 kJmol1429.2 kJmol1热化学方程式为P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.2 kJmol1(2)“加合”法P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1P4O10(s)=5O2(g)4P(s，红磷)H22 954 kJmol1上述两式相加得：P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.2 kJmol1考点盖斯定律题点根据盖斯

7、定律书写热化学方程式1中和热的测定2盖斯定律HH1H21下列关于中和热的说法中正确的是()A10 L 0.1 molL1 NaOH溶液与10 L 0.1 molL1盐酸反应时的反应热是中和热B1 mol HCl气体通入1 L 0.01 molL1 NaOH溶液中反应时的反应热是中和热C1 mol CH3COOH与2 mol NaOH溶液反应时的反应热是中和热D只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水时的反应热就是中和热答案A解析B中1 mol HCl气体通入1 L 0.01 molL1 NaOH溶液中反应的热效应除了中和热外还有HCl气体的溶解热和电离热，错误；D中如果是硫酸与氢氧化钡反应，它们反应除生成水外还会生成硫酸钡沉淀，会放出更多热量。2在测定中和热的实验中，下列说法正确的是()A使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，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 molL1 NaOH溶液分别与0.5 molL1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在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、温度计答案A解析在中和热的测定中，使用环形玻璃搅拌棒，目的是使反应物混合均匀，加快反应速率，减小误差，A正确；温度计水银球不能接触烧杯底部，B错；CH3COOH为弱酸，电离时吸热，故测得的中和热比用盐酸时数值小，C错；实验仪器中不需要天平，D错。3下列关于盖斯定律的描述不正确的是()A化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关B盖斯定律遵守能量守恒定律C利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热D利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热答案A解析化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。4(2018温州高二测验)已知热化学方程式：H2O(g)=H2(g)O2(g)H241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是()AH88 kJmol1BH2.44 kJmol1CH4.98 kJmol1DH44 kJmol1答案B解析将两式相加得到H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，所以1 g液态水变成水蒸气需要吸收的热量

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