化学反应热及中和热的测定
- 格式:docx
- 大小:4.39 MB
- 文档页数:16
第2课时 中和反应的反应热及其测定 编号2[学习目标]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。
第一部分 课前预习案一.复习巩固1.已知1 mol C 和1 mol H 2O(g)反应生成1 mol CO 和1 mol H 2,需吸收131.5 kJ 的热量,则该反应的反应热ΔH = 。
该反应的热化学方程式是 。
2.已知热化学方程式:N 2H 4(g)+O 2(g)===N 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-534 kJ ·mol -1(1)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,判断的依据是 。
(2)当反应的热量变化为2 136 kJ 时,参加反应的N 2H 4质量是 。
3.丙烷(C 3H 8)是一种气体燃料。
当1 mol 丙烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量2 220.0 kJ 。
(1)该反应的热化学方程式是 。
(2)1.1 kg 丙烷完全燃烧放出的热量是 。
4.下列热化学方程式书写正确的是( )A .C 2H 5OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(g) ΔH =+1 367.0 kJ·mol -1B .NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H 2O(l) ΔH =+57.3 kJ·mol -1C .S(s)+O 2(g)===SO 2(g)ΔH =-269.8 kJ·mol -1D .2NO 2===O 2+2NO ΔH =+116.2 kJ·mol -15.化学反应N 2+3H 2===2NH 3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )A .N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(l) ΔH =2(a -b -c) kJ/molB. N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(g) ΔH =2(b -a) kJ/molC. 12N 2(g)+32H 2(g)===NH 3(l) ΔH =(b +c -a) kJ/mol D.12N 2(g)+ 32H 2(g)===NH 3(g) ΔH =(a +b) kJ/mol二. 中和热的概念1.中和反应的概念是 ,实质是 。
中和热的测定实验报告中和热的测定实验报告引言:中和热是指在一定条件下,酸和碱反应生成盐和水时所释放或吸收的热量。
中和热的测定可以帮助我们了解酸碱反应的热力学性质,并在实际应用中起到重要的作用。
本实验旨在通过测定酸碱反应的中和热,探究酸碱反应的热力学特性。
实验过程:1. 实验器材准备:- 酸和碱的溶液,如盐酸和氢氧化钠溶液;- 热量计;- 量热器;- 温度计;- 火柴;- 搅拌棒;- 塑料容器。
2. 实验步骤:a. 将量热器放在塑料容器中,并将其固定;b. 在量热器中加入一定量的酸溶液,并记录初始温度;c. 在另一个容器中加入一定量的碱溶液,并记录初始温度;d. 将碱溶液缓慢地倒入量热器中的酸溶液中,同时用搅拌棒搅拌;e. 观察反应过程中的温度变化,并记录最终温度;f. 根据温度变化计算出反应的中和热。
实验结果与分析:在实验过程中,我们测得了酸和碱反应的初始温度、最终温度以及反应的中和热。
通过对实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 反应过程中的温度变化:在反应开始时,酸和碱溶液混合,反应初期会伴随一定的温度变化。
随着反应的进行,温度逐渐升高或降低,直到达到最终温度。
这一温度变化的过程反映了反应过程中的热量变化。
2. 反应的中和热:反应的中和热通过温度变化计算得出。
根据热量计的原理,我们可以利用反应过程中释放或吸收的热量来计算反应的中和热。
中和热的单位通常是焦耳/摩尔或千焦/摩尔。
3. 实验误差的影响:在实际实验中,由于各种因素的影响,如热量的散失、温度计的误差等,实验结果可能存在一定的误差。
为了减小误差,我们可以采取一些措施,如在实验过程中加盖量热器,使用精确的温度计等。
实验应用:中和热的测定在实际应用中有着广泛的用途。
以下是一些中和热测定的应用领域:1. 化学反应热力学研究:中和热的测定可以帮助我们了解酸碱反应的热力学性质,如反应的放热或吸热特性。
这对于研究化学反应的热力学过程、探究反应机理等都具有重要意义。
高中化学中和反应反应热的测定编稿老师佘平平一校黄楠二校林卉审核王慧姝【考点精讲】1. 中和热的定义:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量。
2. 中和热的测定(1)实验用品大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、2个量筒(50 mL)、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-1盐酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液。
(2)实验原理通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化来计算中和热的大小。
(3)实验步骤①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,以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的,如图所示(该实验也可在保温杯中进行):②用一个量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记录并填入下表,然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
③用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记录并填实验次数起始温度(t)/℃终止温度(t3)/℃温度差Δt=t3-t1+t22/℃HCl(t1)/℃NaOH(t2)/℃平均值(t1+t22)/℃1 2 3④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(注意不要洒在外面),用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读出混合溶液的最高温度,作为终止温度,记录并填入表格。
⑤重复实验三次,取测量所得数据的平均值作为计算的依据。
⑥根据实验数据计算中和热。
【典例精析】例题1 某学生进行中和热测定,取用50 mL 0.50 mol·L -1的HCl 和50 mL 0.55 mol·L -1 的NaOH 溶液(密度都是1 g·cm -3)。
实验中和热的测定中和热测定是通过实验测量酸碱中和反应中释放或吸收的热量来确定化学反应的热效应的。
该实验可以帮助学生加深对化学反应热变化的理解,学习如何测定热效应,以及掌握一些实验技巧和数据处理方法。
本文将详细介绍中和热测定的实验步骤、注意事项和数据处理方法。
实验原理酸碱中和反应是一种放热反应,当酸和碱完全反应时会释放出一定量的热量。
中和热测定实验基于热力学第一定律,即能量守恒定律,根据热量的释放或吸收来判断化学反应是否发生、反应热的大小、反应物的摩尔比等信息。
实验步骤1. 实验前准备准备两个定容压力计,分别加入适量的酸(如盐酸)和碱(如氢氧化钠)。
2. 实验操作将两个压力计的温度记下来,以确定初始温度。
使用燃烧用的点火器将一个压力计中的酸与另一个压力计中的碱混合起来,通过搅拌或轻轻摇晃来促进反应。
等待几分钟,直到反应结束,记录下混合液的最终温度。
3. 数据处理可以使用以下公式来计算反应热:Q = C × ΔT其中,Q是反应释放或吸收的热量,C是压力计的热容量,ΔT是反应前后温度之差。
为了消除试剂的初始温度差异对实验结果的影响,需要用相同的方法在实验室环境中混合酸和碱,然后测量温度。
将两个压力计的温度差作为基准,并用温差的大小来校正反应热。
注意事项1. 实验过程中需戴手套和护目镜,注意个人安全。
2. 实验器材要清洁干净,以确保实验结果的准确性。
3. 反应结束后需要等待几分钟,以确保反应完成,避免误差。
4. 由于压力计的热容量很小,实验中必须确保热量只来自反应,而不是其他因素。
实验结果通过本实验可得到反应热,从而计算出反应的摩尔热。
可以利用这些数据进行进一步的计算,比如计算反应物的化学计量比例、反应的热力学常数等。
结论。
10-4-中和热(焓)的测定中和热是指在一定条件下,酸和碱溶液配制成盐的过程中,放出或吸收的热量。
中和反应是化学反应中重要的一种,常常用于将酸、碱中和成盐,这种反应在生活中也有很多应用,在化学实验中常常需测定中和热的大小,以便掌握化学反应情况和控制反应过程。
中和热的测定方法有多种,本文主要介绍几种比较常用的方法。
一、稀酸稀碱溶液中和法稀酸稀碱溶液中和法是一种简单易行的测定中和热的方法,只需将酸、碱溶液分别加到两个容量相等的烧杯中,通过热浸方法来测定中和反应释放或吸收的热量。
具体步骤如下:1、分别取两个容量相等的烧杯,分别称出一定质量的稀酸和稀碱溶液。
2、将酸溶液倒入一个烧杯中,再将等量的碱溶液倒入另一个烧杯中。
3、用温度计测量两个烧杯中溶液的初温,并记录下来。
5、根据混合前溶液的温度、混合后溶液的最高温度和酸、碱溶液的质量计算出中和反应的热量。
二、热量计法热量计法比较准确地测定中和热,常用仪器为热量计,热量计以上称量、计时、测温为基础,通过等定压、等兑换等方法来测定中和反应释放或吸收的热量。
具体步骤如下:1、将热量计的内胆充满水,测定水的初始温度,并记录下来。
3、将酸溶液倒入热量计中,并迅速加入过量的碱溶液,通过搅拌将酸、碱彻底混合。
4、观察水温的变化,并测定混合后溶液达到最高温度的时间。
1、取一定量的酸溶液和碱溶液,在恒温水槽中将两种试液浸泡至相同温度。
2、在实验室桌子上,将两个容器分别置于恒流量热计的两侧。
3、开启热量计和流量计,并在一段时间后稳定读取制冷器功率输出和恒流量值。
4、将酸溶液从制冷器侧加入一侧容器,然后将碱溶液从恒流量热计一侧加入另一侧容器,同时打开相应的阀门。
5、记录实验过程中的各个参数,并计算中和反应的热量。
以上就是几种测定中和热的方法,每种方法都有其优缺点,具体选择方法应考虑实验条件、仪器设备以及实验要求等因素。
中和反应反应热的测定及化学答题规范技巧1.反应原理H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此得中和热。
2.实验装置3.实验用品大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、环形玻璃搅拌棒、量筒(50 mL)两个、温度计、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、盐酸(0.50 mol·L −1)、氢氧化钠溶液(0. 55 mol·L −1)4.实验步骤5.实验说明(1)中和热的测定实验中,NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度是确保HCl 反应完全。
若采用的酸、碱浓度相等,可采用碱体积稍过量的方法达到这个目的。
(2)中和热的计算公式ΔH= kJ/mol(3)实验中若用弱酸(或弱碱)代替强酸(或强碱),因弱酸(或弱碱)电离出H +(或OH −)需要吸收热量,故测定的中和热的数值偏小;若用浓硫酸与强碱反应测定中和热,因浓硫酸稀释要放热,故测定的中和热的数值偏大。
(4)要提高反应热测定的准确性,应注意“快”(实验操作要快,尽量减少热量散失)、“准”(准确测量液体温度和液体体积)、“稀”(浓度不宜过大,避免稀释放热,也要避免浓度过小)。
(5)要使用同一支温度计,温度计的水银球要完全浸入溶液中,读出变化过程中的最高温度。
(6)环形玻璃搅拌棒不能用铁丝代替,若用铁丝代替,会因铁丝与酸反应放出热量,且铁丝传热快而使测试结果不准确。
(7)对于定量实验,需重复实验步骤,取3次实验数据的平均值,但相差太大的数据应舍弃。
6.误差分析(1)分析的依据看实验中有哪些因素能造成( t终−t始)出现误差。
若(t终−t始)偏大,则|ΔH|偏大;若(t终−t始)偏小,则|ΔH|偏小。
(2)误差分析实例50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液反应的误差分析:反应热答题规范指导(1)用“焓变(Δ H)”表示反应热时,ΔH>0表示吸热,ΔH<0表示放热,因而,ΔH后所跟数值需要带“+”、“-”符号。
化学反应热及中和热的测定
第一单元化学反应中的热效应
第1课时化学反应的焓变
[学习目标定位]
知识内容必考要求加试要求
1.反应热。
2.焓变的含义。
3.焓变与键能
的关系。
a
a
c
课时
要求
1.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含
义、吸热反应和放热反应的本质。
2.学会热化学方程式的书写。
3.应用键能计算焓变。
一化学反应的焓变
1.阅读课本,完成下列问题:
(1)化学反应过程中既有物质变化,又有能量变化。
受热分解
③硫酸与氢氧化钠溶液混合④燃烧煤炭取暖⑤钠与水反应,其中为吸热反应的是②,放热反应的是①③④⑤。
1.反应热与焓变的关系
2.焓变与物质化学键断裂与形成的关系
ΔH=反应物总键能-生成物总键能。
3.焓变与反应物、生成物能量的关系
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。
4.常见的放热反应和吸热反应
(1)常见的放热反应:①活泼金属与H2O或酸的反应;②酸、碱中和反应;③燃烧反应;④大多数化合反应;⑤铝热反应。
(2)常见的吸热反应:①大多数分解反应;②铵盐与碱的反应;③碳与水蒸气的反应;④碳与二氧
化碳的反应。
二热化学方程式
1.氢气与碘蒸气化合反应的能量(或热量)变化,
2HI(g)ΔH=可用下式表示:H2(g)+I2(g)=====
200 ℃
101 kPa
-14.9 kJ·mol-1,它与化学方程式H2+I2=====
△
2HI相比较而言,其特点为
(1)指明了反应时的温度和压强:若在25 ℃、101 kPa时进行的反应,可不注明。
(2)用括号注明了各物质反应时的状态:s(固体)、l(液体)、g(气体)或aq(溶液)。
(3)在方程式的右边注明了ΔH的数值、正负号(正号常省略)及单位。
2.热化学方程式的概念及意义
(1)热化学方程式是表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)热化学方程式的意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化,还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量
关系。
如:H2(g)+1
2O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8
kJ·mol-1,表示的意义是在25 ℃、101 kPa下,1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成 1 mol H2O(l)时,放出的热量是285.8 kJ。
第2课时反应热的测量
[学习目标定位]
知识内容必考要求加试要求中和热的测
定。
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。
一中和反应的反应热(中和热)
1.写出下列反应的化学方程式:
(1)将0.02 mol·L-1盐酸与0.02 mol·L-1氢氧化钠溶液等体积混合:HCl+NaOH===NaCl+H2O。
(2)将0.01 mol·L-1硫酸与0.02 mol·L-1氢氧化钠溶液等体积混合:H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O。
2.上述两反应,若从物质类别的变化分析,其反应类型是中和反应;若从能量的变化分析,其反应类型是放热反应。
3.上述两反应的离子方程式是H++OH-===H2O,两反应过程中的热量变化相同(填“相同”或“不同”),你判断的依据是参加两反应的H+、OH-的数目都相同。
1.中和热的概念是酸和碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热。
2.强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时,1 mol H+和1 mol OH-反应生成1 mol液态H2O,放出
57.3 kJ的热量,用热化学方程式可表示为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
1.下列有关H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1的离子反应说法正确的是()
A. 代表所有的酸碱中和反应
B. 反应物一定是强酸与强碱
C. 强酸与强碱的中和反应都可以这样表示
D. 代表稀的强酸与稀的强碱反应生成1 mol液态水时,放出热量57.3 kJ
答案 D
解析弱酸与弱碱由于电离吸热,生成1 mol液态水放出的热量小于57.3 kJ,A错误;也可以表示硫酸氢钠与氢氧化钠反应,B错误;不能表示强酸与强碱生成难溶的盐的反应,如硫酸与氢氧化钡反应,C错误;H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,表示稀的强酸与稀的强碱反应生成1 mol液态水和可溶性盐时,放出热量57.3 kJ,D正确。
理解感悟
(1)中和热是指发生中和反应即H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)的反应热,应防止其他热效应的干扰,如:浓溶液的稀释、弱电解质电离等。
(2)中和热是指生成1 mol液态水产生的热效应,不是1 mol酸或碱。
2.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,又知电解质的电离是吸热过程。
向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物质:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应。
其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是()
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3<ΔH2
C.ΔH1=ΔH3>ΔH2
D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
答案 D
解析因为稀醋酸是弱酸,难电离,电离时吸热,浓硫酸溶于水时放热,故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸),又因放热反应中,ΔH为负值,即ΔH=-Q,故ΔH2<ΔH3
<ΔH1,因而选D。
二中和反应反应热的测定
1.中和反应反应热可以用实验的方法测得。
先将反应器置于绝热容器中,然后在反应器内将酸、碱稀溶液混合,发生中和反应,放出的热传入水(稀溶液)中,测量出水(稀溶液)的温度变化,利
=c·m·Δt×10-3求出反应放出的热用公式ΔQ
放
量。
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 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,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 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0.418(t2-t1)kJ,中和热为16.72(t2-t1)kJ·mol-1(或ΔH=-0.418(t2-t1)
-1)。
0.025kJ·mol
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。
中和反应热的测定实验步骤
计算反应热—ΔH=-4.18×10-3·m(溶液)·(t2-t1)
kJ·mol-1
n(H2O)
3.利用如图所示装置测定中和热的
实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐
酸倒入简易量热计中,测出盐酸温
度;②用另一量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为。
(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:
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
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
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)。
(3) (填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是。