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人教版高中化学选修四课件:第一章 第一节 第2课时中和反应反应热的测定_图文

第 2 课时 中和反应反应热的测定 目标导航 1.通过中和反应反应热的测定,初步学习化学反应反应热的 测定方法。 2.能正确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。 1.了解中和热的概念。 2.了解中和反应反应热的测定方法。 激趣诱思 中和反应是一类放热反应,一定条件下,在稀溶液中,酸和碱作用 生成盐和水。 当生成的水为 1 mol 时,中和反应的反应热有什么规律 呢?这就需要我们去测量中和反应的热效应,这也是我们高中化学中 一个重要的定量实验,我们将如何完成该实验呢? 预习导引 1.中和反应 (1)定义:酸和碱作用生成盐和水的反应。 (2)实质:酸电离产生的 H+和碱电离产生的 OH-反应生成 H2O。 强酸和强碱生成可溶性盐和水的离子反应方程式为:H++OHH2O。 2.中和热 (1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol H2O 时 所释放的能量叫中和热。 (2)注意: ①稀溶液:是指存在大量水的溶液。 ②量的标准:必须是生成 1 mol 水。 (3)对于强酸和强碱的稀溶液生成可溶性盐的反应,中和热基本 上是相等的,表示为:H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1。 3.中和反应反应热的测定 (1)实验目的:测定强酸与强碱反应的反应热,体验化学反应的热 效应。 (2)实验原理:通过测量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,由此求得中和热。 (3)实验仪器装置。 ①将下列实验装置中各仪器(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 个)。 (4)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,倒入小烧杯中并测量其 温度;用另一量筒量取 50 mL 0.55 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)。 把套有盖板的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中,盖好盖板。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。 (5)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。 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 ΔH=kJ· mol-1。 0.418(2 -1 ) 0.025 深度思考 判断下列描述的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。 (1)中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量。 ( (2)1 mol 酸与 1 mol 碱完全反应放出的热量是中和热。 ( (3)在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时所释 放的能量叫做中和热。 ( (4)表示中和热的离子方程式为 H++OHH2O ΔH=-57.3 kJ· mol-1。 ( 答案: (1)× (2)× (3)√ (4)× ) ) ) ) 一、 中和热的理解 知识精要 1.定义 在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时所释放的 热量为中和热。 2.对中和热的理解 (1)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 1 mol· L-1 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。 (2)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、弱 电解质电离时吸热所伴随的热效应。 实验测得生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 的热量是指强酸、 强碱在 稀溶液中发生中和反应生成可溶性盐时的中和热,有弱酸或弱碱参 加的中和反应,实验测出的中和热一般低于 57.3 kJ· mol-1,因为弱电 解质在反应中会继续电离,电离时要吸热。 (3)中和反应的实质是 H+和 OH-结合生成 H2O,若反应过程中有 其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。 (4)强酸与强碱反应的中和热的表示: H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3 kJ· mol-1 (5)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)+2H2SO4(aq) kJ· mol-1 1 1 Na2SO4(aq)+H2O(l) 2 ΔH=-57.3 典题例解 【例 1】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,又知弱电解质 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 解析: 因为醋酸是弱电解质,电离时吸热,浓硫酸溶于水时放热, 故与相同物质的量的 NaOH 发生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。 答案: D 迁移应用 含有 11.2 g KOH 的稀溶液与 1 L 0.1 mol· L-1 的 H2SO4 溶液反应, 放出 11.46 kJ 的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为( ) A.KOH(aq)+ H2SO4(aq) 2 -1 kJ· mol B.2KOH(aq)+H2SO4(aq) kJ· mol-1 C.2K

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