化学 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 苏教版选修4.ppt

第2课时　反应热的测量与计算专题1　第一单元　化学反应中的热效应[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 b             b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新知导学达标检测内容索引新知导学一、中和反应反应热的测量1.原理：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)的名称填在横线上温度计 环形玻璃搅拌棒(2)实验过程中，还需要的其他仪器有                             50 mL量筒(2只)3.实验测量数据实验测量数据(1)初始温度(t1)用一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1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 mol·L－1 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                   迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板用                            轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的                  ，记录终止温度为t23)重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据NaOH溶液环形玻璃搅拌棒最高温度4.实验数据处理实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是 1 g·cm－3， 反应后溶液的比热容 c＝4.18 J·g－1·℃－1，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                               ，中和热为_________________________________________________0.418(t2－t1)kJ16.72(t2－t1)kJ·mol－1(或ΔH＝－                        kJ·mol－1) 5.思考思考(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　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　答案　不能，铜丝易传热，造成热量损失大。

 归纳总结归纳总结中和热测定实验中应注意的事项中和热测定实验中应注意的事项(1)防止热量散失的方法：①两个烧杯口要相平；②在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；③用玻璃棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌；④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，可以使碱适当过量解析　解析　分次加入混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确答案解析√√例例2　某实验小组设计用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L－1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：答案(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√√依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝______________ (结果保留一位小数)。

2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：答案解析实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6－51.8 kJ·mol－1(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”)①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            答案解析偏小解解析析　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 ③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                                                                                                                  。

②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，若无此操作步骤，则测得的中和热会          答案解析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解析析　　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解析　解析　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偏小二、盖斯定律及应用1.盖斯定律的理解盖斯定律的理解(1)大量实验证明，不管化学反应是         完成或            完成，其反应热是_____的2)化学反应的反应热只与反应体系的         和         有关，而与反应的____无关3)始态和终态相同反应的途径有如右三种：ΔH＝                  ＝                                   一步分几步相同始态终态ΔH1＋ΔH2         ΔH3＋ΔH4＋ΔH5途径2.盖斯定律的应用盖斯定律的应用根据如下两个反应①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1②CO(g)＋   O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1选用两种方法，计算出C(s)＋   O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。

1)虚拟路径法反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如下：ΔH1＝ΔH+ΔH2ΔH＝ΔH1—ΔH2=－393.5 kJ·mol－1－(－283.0 kJ·mol－1) =－110.5 kJ·mol－1(2)加合法利用“加合法”求C(s)＋    O2(g)===CO(g)　ΔH的步骤：ⅰ.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，_____________________ⅱ.将已知热化学方程式变形，得反应③，CO2(g)===CO(g)＋ O2(g)　ΔH3＝283.0 kJ·mol－1③；ⅲ.将热化学方程式相加，ΔH也相加：①＋③得，_____________________________________，则ΔH＝              kJ·mol－1C(s)＋ O2(g)===CO(g)C(s)＋ O2(g)===CO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3 －110.5归纳总结归纳总结盖斯定律的解题模型盖斯定律的解题模型例例3　(2018·金华质检) 已知：①Zn(s)＋ O2(g)===ZnO(s)　ΔH＝－348.3 kJ·mol－1②2Ag(s)＋ O2(g)===Ag2O(s)　ΔH＝－31.0 kJ·mol－1则Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于                               。

解解析析　　根据盖斯定律，将方程式①－②得目标方程式，所以ΔH＝－348.3 kJ·mol－1－(－31.0 kJ·mol－1)＝－317.3 kJ·mol－1答案解析－317.3 kJ·mol－1(1)热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH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，ΔH的正负必须随之改变特别提醒例例4　已知P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1   ①答案试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式学习小结1.中和热的测定2.盖斯定律ΔH＝ΔH1＋ΔH2达标检测123451.下列关于中和热的说法中正确的是A.10 L 0.1 mol·L－1 NaOH溶液与10 L 0.1 mol·L－1盐酸反应时的反应热是中和热B.1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·L－1 NaOH溶液中反应时的反应热是中和热C.1 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  解解析析　　B中1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·L－1 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。

答案解析√√123452.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 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1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、温度计答案解析√√123453.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解析　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 答案解析√√123454. (2018·温州高二测验)已知热化学方程式：H2O(g)===H2(g)＋ O2(g)　ΔH＝241.8 kJ·mol－1H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是A.ΔH＝88 kJ·mol－1B.ΔH＝2.44 kJ·mol－1C.ΔH＝－4.98 kJ·mol－1D.ΔH＝－44 kJ·mol－1解解析析　　将两式相加得到H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，所以1 g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为           ≈2.44 kJ。

  答案解析√√123455.已知下列热化学反应方程式：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－26.7 kJ·mol－1②2Fe3O4(s)＋CO2(g)===3Fe2O3(s)＋CO(g)　ΔH＝50.75 kJ·mol－1 则反应Fe(s)＋CO2(g)===FeO(s)＋CO(g)的焓变为A.7.28 kJ·mol－1B.－7.28 kJ·mol－1C.43.65 kJ·mol－1D.－43.68 kJ·mol－1答案√√本课结束。