热化学方程式和中和热测定.pptx

会计学1热化学方程式和中和热测定热化学方程式和中和热测定HE E（生成物生成物的总能量）的总能量）E E（反应物反应物的总能量）的总能量）H E E（反应物化学键反应物化学键断裂时所吸收的总能量断裂时所吸收的总能量)E E（生成物化学键生成物化学键形成时所释放的总能量形成时所释放的总能量）第1页/共28页1.1.已知反应已知反应A AB BC CD D为放热反应，对该反应为放热反应，对该反应 的下列说法中正确的是（的下列说法中正确的是（）A.AA.A的能量一定高于的能量一定高于C C B.B B.B的能量一定高于的能量一定高于D D C.A C.A和和B B的总能量一定高于的总能量一定高于C C和和D D的总能量的总能量 D.D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C 2.2.在反应在反应H H2 2 （g g）+Cl+Cl2 2 （g g）2HCl2HCl（g g）中，已）中，已知知H HH H 键能为键能为436kJ436kJ，ClClClCl键能为键能为247kJ247kJ，H HClCl键能为键能为431kJ431kJ，判断该反应是，判断该反应是（）A.A.吸热反应吸热反应 B.B.放热反应放热反应 C.C.吸收吸收179kJ179kJ热量热量 D.D.放出放出179kJ179kJ热量热量BDBD练习第2页/共28页3.3.已知键能已知键能:N:NN:946KJ/mol,N:946KJ/mol,H-H:436KJ/mol,H-H:436KJ/mol,H-N:391KJ/mol H-N:391KJ/mol N N2 2（g)+3Hg)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g),(g),从理论上计算从理论上计算HH为（为（）A A+1800KJ/mol B.1800KJ/mol B.+92KJ/mol 92KJ/mol C.C.92KJ/mol D.92KJ/mol D.46KJ/mol46KJ/mol C4下列过程中，需要吸收能量的是（下列过程中，需要吸收能量的是（）AH+H=H2 BH+Cl=HCl CI2I+I DS+O2=SO2C第3页/共28页二、热化学方程式二、热化学方程式什么是什么是热化学方程式热化学方程式？第4页/共28页热化学方程式：热化学方程式：能表示参加反应能表示参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的关系的化学方程式。的关系的化学方程式。2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g)H=O(g)H=483.6kJ/mol483.6kJ/molH H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)H=O(g)H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2能量变化能量变化物质变化物质变化第5页/共28页书写热化学方程式的注意事项：书写热化学方程式的注意事项：1、化学方程的、化学方程的右边右边必须写上必须写上H，并用并用“空格空格”隔开隔开，H：吸热用：吸热用“+”，放热用：，放热用：“”，单位是单位是kJ/mol或或J/mol2 2、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则倍，则HH的的数值也加倍数值也加倍；若反应逆向进行，则；若反应逆向进行，则H H改变符号，但绝对值不变。改变符号，但绝对值不变。3、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅仅表表示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数，因此示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数。化学计量数可以是整数也可以是分数。第6页/共28页H2(g)+I2(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol200101kPa4、热化学方程式需注明反应时的温度和压、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。强。对于对于 25 101kPa时进行的反应可时进行的反应可不注明。不注明。普通化学方程式不需注明温度普通化学方程式不需注明温度和压强。和压强。H2(g)+O2(g)=H2O(g)H=241.8kJ/mol12第7页/共28页5、热化学方程式需热化学方程式需注明各物质的状态注明各物质的状态。s固体、固体、l液体、液体、g气体、气体、aq溶液溶液H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)H=O(g)H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)H=O(l)H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 26 6、不需要注明、不需要注明反应的条件反应的条件。不用。不用或或符号。符号。第8页/共28页1、当、当1 mol气态气态H2与与1 mol气态气态Cl2反应反应生成生成2 mol气态气态HCl，放出，放出184.6 kJ的热的热量，请写出该反应的热化学方程式。量，请写出该反应的热化学方程式。H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)H H=-184.6 kJ/mol=-184.6 kJ/mol【练习练习】第9页/共28页而这些书写也是对的！而这些书写也是对的！第10页/共28页写出下列反应的热化学方程式写出下列反应的热化学方程式（1）1molC(固态固态)与适量与适量H2O(气态气态)反应反应,生成生成CO(气态气态)和和H2(气态气态),吸收吸收131.3 kJ的热量的热量（2）0.5 molCu(固态固态)与适量与适量O2(气气态态)反应反应,生成生成CuO(固态固态),放出放出78.5 kJ的热量的热量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.3 kJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)H=314KJ/mol第11页/共28页 3、2.00 gC2H2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为放出的热量为99.6 kJ，写出，写出C2H2燃烧的燃烧的热化学方程式。热化学方程式。2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=2589.6 kJ/mol第12页/共28页三、反应热大小比较1、比较比较 H H大小时，要连同大小时，要连同“+”、“-”包含在内，类似于包含在内，类似于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量多少，则只数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量多少，则只比较数值大小。比较数值大小。2 2、同一物质，状态不同，能量不同。、同一物质，状态不同，能量不同。E(g)E(l)E(s)E(g)E(l)E(s)例：例：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H10 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H20 S(g)O2(g)=SO2(g)H30 S(s)O2(g)=SO2(g)H40 H1 H2H3 H4第13页/共28页3、等量的可燃物完全燃烧时比不完全燃烧时放出能量多。例：C(s)O2(g)=CO2(g)H10 C(s)1/2O2(g)=CO(g)H20H1 H2第14页/共28页 四、中和热的测定四、中和热的测定 1.1.原理：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成原理：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成原理：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成原理：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol1mol液态水液态水液态水液态水时所释放的热量叫做中和热。时所释放的热量叫做中和热。时所释放的热量叫做中和热。时所释放的热量叫做中和热。2.2.中和热的表示：中和热的表示：中和热的表示：中和热的表示：HH+(aq)(aq)+OH+OH-(aq)(aq)=H=H2 2O O(1)(1)H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol 3.3.注意事项：注意事项：注意事项：注意事项：（1 1）以生成以生成1 mol1 mol水为基准。水为基准。（2 2）为了保证酸碱完全中和，常采用为了保证酸碱完全中和，常采用为了保证酸碱完全中和，常采用为了保证酸碱完全中和，常采用碱稍过量碱稍过量碱稍过量碱稍过量的方法。的方法。的方法。的方法。（3 3）测定中和热使用的是）测定中和热使用的是）测定中和热使用的是）测定中和热使用的是强酸、强碱稀溶液强酸、强碱稀溶液强酸、强碱稀溶液强酸、强碱稀溶液才能保证中和热为才能保证中和热为才能保证中和热为才能保证中和热为 57.3 57.3 kJmol kJmol-1-1。（。（。（。（浓酸、浓碱在相互稀释时会放热，其中和热浓酸、浓碱在相互稀释时会放热，其中和热 大于大于57.3 kJmol57.3 kJmol-1-1，而弱酸、弱碱由于电离会吸收热量而弱酸、弱碱由于电离会吸收热量,其中和热其中和热 小于小于57.3 kJmol57.3 kJmol-1-1）。）。第15页/共28页小小设计师小小设计师小小设计师小小设计师请利用实验室现有的仪器和请利用实验室现有的仪器和物品，设计一个用以测定中物品，设计一个用以测定中和反应放热的量热计。和反应放热的量热计。我们的猜想：我们的猜想：测定强酸强碱反应中和热测定强酸强碱反应中和热 ，化学反应，化学反应的热效应。的热效应。需要的仪器和材料：需要的仪器和材料：大烧杯（大烧杯（500ml)500ml)、小烧杯（、小烧杯（100ml)100ml)、温度计、两支量筒（、温度计、两支量筒（50ml50ml）、泡沫）、泡沫塑料、泡沫塑料板、塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒。环形玻璃搅拌棒。0.50mol/L0.50mol/L盐酸、盐酸、0.55mol/L0.55mol/L氢氧化氢氧化钠溶液。钠溶液。第16页/共28页第17页/共28页 1 1、请大家观察量热计的构造，、请大家观察量热计的构造，分析一下，量热器直接测定的数据分析一下，量热器直接测定的数据是什么？是焓变的数值吗？是什么？是焓变的数值吗？是体系（溶液）温度的变是体系（溶液）温度的变化化2 2、根据体系温度变化可以求得什么物理量？、根据体系温度变化可以求得什么物理量？可以求得反应吸收或放出的热量可以求得反应吸收或放出的热量Q=m c tQQ:中和反应放出的热量。中和反应放出的热量。mm：反应混合液的质量。：反应混合液的质量。c c：反应混合液的比热容。：反应混合液的比热容。t t：反应前后溶液温度的差值。：反应前后溶液温度的差值。第18页/共28页3 3、酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它、酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？们的质量应怎样得到？量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。Q=（V酸酸酸酸V碱碱碱碱）c（t2t1）Q=m c t已知已知 V酸酸=V碱碱=50 mL。c酸酸=c碱碱=0.50 mol/L。酸酸=碱碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）请把以上数据代入式请把以上数据代入式,得出得出Q的表示式。的表示式。Q=0.418（t2t1）kJ 第19页/共28页4 4、式表示的是式表示的是中和热中和热吗？为什么？吗？为什么？H=0.418（t2t1）0.025kJ/mol因为反应热有正负，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 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol，故式表示的也不是中和热。第20页/共28页 温度温度实验次数实验次数起始温度起始温度t t1 1/终止温度终止温度t t2 2/温度差温度差(t(t2 2-t-t1 1)/)/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 316.116.216.316.216.216.319.419.419.516.1516.216.33.253.23.2t1/t2/(t2-t1)/16.2219.433.22H=0.4183.220.025kJ/mol=53.8kJ/mol第21页/共28页为什么实际值和理论为什么实际值和理论值存在较大的差异？值存在较大的差异？为了使实际值和理论为了使实际值和理论值更接近，你有什么值更接近，你有什么好的改进方案？好的改进方案？强酸、强碱反应强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/moL差别=-（57.3-53.8）kJ/mol=-3.5 kJ/mol作为量热器的仪器装置，要尽量减少热量散失。作为量热器的仪器装置，要尽量减少热量散失。盐酸和氢氧化钠溶液浓度的配制必须准确。盐酸和氢氧化钠溶液浓度的配制必须准确。盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须量取准确。盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须量取准确。温度计的读数要准确。温度计的读数要准确。实验操作要快。实验操作要快。第22页/共28页问题探究问题探究判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？填变大变小或者不变。填变大变小或者不变。大烧杯上没有盖硬纸板大烧杯上没有盖硬纸板用相同浓度和体积的氨水代替用相同浓度和体积的氨水代替NaOHNaOH溶液进行溶液进行实验实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验实验 实验中改用实验中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 50 mL 0.55 mol/L NaOH0.55 mol/L NaOH溶液进行实验溶液进行实验变小变小变小变小变小变小不变不变第23页/共28页讨论下列问题 1.实验中为什么是碱过量？酸过量不行吗？实验中为什么是碱过量？酸过量不行吗？2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实溶液，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）？验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H1 mol H2 2O O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故时放出的热量，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）。准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。原因是稀盐酸比较稳定，取50mL、0.50mol/L HCl，它的物质的量就是0.025mol。而NaOH溶液极易吸收空气中的CO2，如果恰好取50mL、0.50mol/L NaOH，很难保证有0.025molNaOH参与反应去中和0.025mol的HCl。第24页/共28页【练习练习】50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测溶液在图示的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。回答下列问题：定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填（填“偏大偏大”“偏小偏小”“无影响无影响”）。）。环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失减少实验过程中的热量损失偏小第25页/共28页（4）实验中改用）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量所放出的热量 （填（填“相等相等”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （填（填“相等相等”“不相等不相等”），简述理由：），简述理由：。（5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会上述实验，测得的中和热的数值会 ；用；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会和热的数值会 。（均填。（均填“偏大偏大”“偏偏小小”“无影响无影响”）不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关所放出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小偏小偏小 第26页/共28页已知已知H H+(aq)+OH(aq)+OH-(aq)=H(aq)=H2 2O(l)O(l)；H=-57.3kJ/mol H=-57.3kJ/mol，求下列中和反，求下列中和反应中放出的热量。应中放出的热量。（1 1）用）用20gNaOH20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出酸反应放出_ kJ_ kJ的热量。的热量。（2 2）用）用28gKOH28gKOH配稀溶液跟足量稀硝配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出酸反应，放出_kJ_kJ的热量。的热量。28.728.728.728.7第27页/共28页