2第一章第二节 燃烧热 中和热

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1 课题:第二节 燃烧热 中和热

【学习目标】

1.认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。

2.掌握燃烧热和中和热的有关知识。

3.掌握中和热的测定过程。

【目标一】热化学方程式

1.热化学方程式概念: 的化学方程式,叫做热化学方程式。

热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化。

2.热化学方程式各物质前的化学计量数表示 ,因此,它可以是 数,也可以是

数,对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H 。

3.书写热化学方程式的注意事项

⑴ 要注明反应物和生成物的聚集状态(aq_____、s______、l______、g______),因为物质呈现哪一种聚集状态,与它们所具有的能量有关。即相同的反应物、状态不同、△H也不同。

⑵ 要注明反应的温度和压强(若为同素异形体,要注明名称)。因为△H的大小和反应的温度、压强有关。如不特别注明,即表示在101kPa和25℃下反应。

⑶ 热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数,而是表示物质的量,故化学计量数可以是整数,也可以是分数,相同物质的化学反应,当化学计量数改变时,其△H也同等倍数的改变。

如:2H2(g)+O2(g)=2H2 O(l) △H=-571.6kJ/mol[

H2(g)+ 1/2O2 (g)=H2O(l) △H= kJ/mol

⑷ △H的表示:

在热化学方程式中△H的“+”与“-”一定要注明。“+”表示吸热,“-”表示放热。

⑸ 一般不要求写反应条件。

【说明】可逆反应中的△H指的是正反应方向完全进行到底时的焓变;当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热的数值大小相等,符号相反。

4.应用:反应热大小的比较:

⑴ 同一反应生成物状态不同时

2 如:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H1 ; 2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g) △H2

因为气体变液体会放热,故: △H1

△H2

⑵ 同一反应反应物状态不同时

如:S(g)+O2(g) ===SO2(g) △H1 ;

S(s)+O2(g) ===SO2(g) △H2

因为固体变气体会吸热,故: △H1 △H2

⑶ 两个相联系的不同反应比较

如:C(s)+O2(g) ===CO2(g) △H1 ; C(s)+1/2O2(g) ===CO(g) △H2

可以设计成:C(s) —— CO(g)———CO2(g) ,故: △H1 △H2

【目标二】燃烧热

1.定义:

2.单位:

【说明】

⑴ 可燃物以l mol 作为标准进行测量。

⑵ 在101 kPa时,生成稳定的氧化物: 如C完全燃烧应生成CO2(g),而生成CO(g)属于不完全燃烧;又如H2燃烧生成液态H2O,而不是气态水蒸气;S 对应的是SO2(g)等。

⑶ 书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol 纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数,其它物质的系数不是整数的,常以分数表示。

例:H2(g) + 21O2(g) ===H2O(l) △H=-285.8kJ/mol

⑷ 燃烧热指每摩尔可燃物燃烧放出的热量,只有数值,无正、负;但用ΔH表示时,因是放热,必须带“-”号

【目标三】中和热:

1.定义:在 中酸跟碱发生 反应而生成 mol H2O时所产生的反应热叫中和热。单位一般为 ,符号 。

2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+ 和OH-反应,其中和热的热化学方程式为

【说明】

⑴ 定义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1mol/L的溶液。因为溶液混

合时会产生溶解热效应,而影响中和热的测定。

⑵ 实验测得生成1 mol水放出57.3 kJ的热量是指强酸强碱在稀溶液中发生中和反应时的中和热,

3 有弱酸或弱碱参加的中和反应,实验测出的中和热数值一般低于57.3 kJ,因为弱电解质反应时会继续电离,电离时要吸热。

⑶ 中和热是以生成1 mol H2O所放出的热量来定义的,因此在书写中和热的热化学方程式时,就以生成1 mol H2O为标准来配平其余物质的化学计量数。

如:NaOH(aq) + 21H2SO4 (aq) ===21Na2SO4 (aq) + H2O(1) △H=-57.3 KJ/mol

【目标四】关于中和热的测定实验:

1.实验用品

大烧杯 个(500mL)、小烧杯 个(100mL)、温度计、量筒 个(50mL)、泡沫塑料或硬纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有 个小孔)、一个插 ;一个插 搅拌棒。

0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。

2.装置及仪器:

3.测定过程:

4.注意事项

⑴ 为了保证酸、碱完全中和,常采用 稍过量的方法。

⑵ 量热装置中需用碎泡沫塑料对其进行 ,以减少实验过程中热量的损失,减小误差。

⑶ 读取中和反应的终止温度是反应混合液的 温度。

5.在整个实验过程中应把好两关:

⑴ 隔热关。如小烧杯周围的泡沫塑料要填满,盖板两孔要正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过即可;倒入NaOH溶液要迅速等。尽可能减少实验过程中热量的散失。

⑵ 准确关。如配制溶液浓度要准;溶液要新制,因久置NaOH溶液可能变质导致浓度不准;量取液体体积读数要准;对温度计读数要读到最高温度。 ◎

温度计 环形玻璃搅拌棒

碎泡沫塑料

×10-3

4 6.导致“测定误差”的因素:

根据计算关系:中和反应时放出的热量为(m1+m2)·c·(t1-t2)。其中溶液的比热容c是已知的。对于给定的反应m1和m2也是定值,这样求算出的中和热是否接近57.3 kJ/mol,取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热有较大误差的因素有:

①溶液浓度不准; ②溶液取量不准, ③隔热较差; ④室温太低; ⑤温度未取到最高温度等。

【思考】

⑴ 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?

⑵ 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?

⑶ 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?

⑷ 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1,而是NaOH过量?若用HCl过量行吗?

【合作探究】燃烧热与中和热的区别与联系

点 燃烧热 中和热

能量变化 放热反应

ΔH ΔH<0,单位 kJ/mol

点 反应物的量 可燃物为1mol 可能是1mol也可以是0.5mol

生成物的量 不限量 H2O 1mol

反应热

的含义 1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同 酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol