第二節(jié)-中和熱-燃燒熱-能源課件

一、中和熱在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。1.定義一、中和熱在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1例１．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：（1）1L1mol/LHCl溶液跟1L1mol/LNaOH溶液起中和反應(yīng)放出57.3kJ熱量。（2）1L1mol/LHNO3溶液中和1L1mol/LKOH溶液，放出57.3kJ的熱量。（3）1L1mol/LH2SO4溶液與2L1mol/LNaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量。

在書寫物質(zhì)在溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式時(shí)，常用aq來表示稀溶液。例１．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：在書寫物質(zhì)在2NaOH(aq)＋HCl(aq)==NaCl(aq)＋H2O(l)①ΔH=－57.3kJ/mol2.KOH(aq)＋HNO3(aq)==KNO3(aq)＋H2O(l)②

ΔH=－57.3kJ/mol3.2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)==Na2SO4(aq)＋2H2O(l)③

ΔH=－114.6kJ/mol［思考］①的反應(yīng)熱和中和熱各是多少？

②的反應(yīng)熱和中和熱各是多少？③的情況又怎樣呢？比較這三個(gè)反應(yīng)的異同，可得出什么結(jié)論？NaOH(aq)＋HCl(aq)==NaCl(aq)＋H3不同點(diǎn)：不同酸、堿之間的反應(yīng)。相同點(diǎn)：同為強(qiáng)酸、強(qiáng)堿之間的中和反應(yīng)；生成的都是可溶性鹽；它們的中和熱相同。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿之間發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性鹽，其反應(yīng)的實(shí)質(zhì)相同，均為H＋+OH－=H2O的反應(yīng)，因此中和熱的數(shù)值相同。結(jié)論不同點(diǎn)：不同酸、堿之間的反應(yīng)。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿之間發(fā)生中和反應(yīng)生成4［思考］若是有弱酸和弱堿參加的中和反應(yīng)，能用H＋+OH－=H2O表示嗎？中和熱的數(shù)值還為57.3kJ/mol嗎？若不是，偏大還是偏??？不能；中和熱的數(shù)值不為57.3kJ/mol，一般偏小（因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)的電離為吸熱）。［思考］若是有弱酸和弱堿參加的中和反應(yīng)，能用H＋+OH－=5已知NaOH(aq)＋HCl(aq)==NaCl(aq)＋H2O(l)

ΔH=－57.32kJ/mol。Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)==CaSO4(s)＋2H2O(l);

ΔH=－130.20kJ/mol。導(dǎo)致130.20kJ/mol≠2×57.32kJ/mol的因素是

。想一想分析：本題考查大家對(duì)中和熱實(shí)質(zhì)的理解。CaSO4沉淀（不是以離子形式存在于大量水中）有熱效應(yīng)，解答：因?yàn)樯蒀aSO4沉淀有熱效應(yīng)已知NaOH(aq)＋HCl(aq)==NaCl(aq)6中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)八問1、測(cè)定酸堿中和熱為什么要用稀溶液？2、為什么強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的中和熱是相同的？3、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應(yīng)的中和熱小于57.3kJ/mol？4、是什么原因使中和熱測(cè)定結(jié)果往往偏低？中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)八問1、測(cè)定酸堿中和熱為什么要用稀溶液？71、測(cè)定酸堿中和熱為什么要用稀溶液？答：中和熱是酸堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)生成lmol水時(shí)所放出的熱量，為什么要指明在稀溶液中呢？因?yàn)槿绻跐馊芤褐?，即使是?qiáng)酸或強(qiáng)堿，由于得不到足夠的水分子，因此也不能完全電離為自由移動(dòng)的離子。在中和反應(yīng)過程中會(huì)伴隨著酸或堿的電離及離子的水化，電離要吸收熱量，離子的水化要放出熱量，不同濃度時(shí)這個(gè)熱量就不同，所以中和熱的值就不同，這樣就沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)了。2、為什么強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和熱是相同的？答：在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿完全電離，所以它們的反應(yīng)就是H+與OH-結(jié)合成H2O的反應(yīng)，每生成lmol水放出的熱量（中和熱）是相同的，均為57．3kJ／mol。1、測(cè)定酸堿中和熱為什么要用稀溶液？83、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應(yīng)的中和熱小于57．3kJ／mol？答：弱酸、弱堿在水溶液中不能完全電離，存在著電離平衡。弱酸或弱堿參與中和反應(yīng)的同時(shí)，伴隨著電離，電離過程要吸收熱量，此熱量就要由H+與OH-結(jié)合成水分子放出的熱量來抵償，所以總的來說中和熱小于57．3kJ/mol。4、是什么原因使中和熱測(cè)定結(jié)果往往偏低？答：按照課本中所示裝置進(jìn)行中和熱測(cè)定，往往所測(cè)結(jié)果偏低，造成如此現(xiàn)象的主要原因有：（1）儀器保溫性能差。課本中用大小燒杯間的碎紙片來隔熱保溫，其效果當(dāng)然不好，免不了熱量散失，所以結(jié)果偏低，這是主要原因；（2）實(shí)驗(yàn)中忽略了小燒杯、溫度計(jì)所吸收的熱量，因此也使結(jié)果偏低；（3）計(jì)算中假定溶液比熱容為4．18J／（g·℃），密度為1g／cm3，實(shí)際上這是水的比熱容和密度，酸堿溶液的比熱容、密度均較此數(shù)大，所以也使結(jié)果偏低。3、為什么弱酸、弱堿參加的中和反應(yīng)的中和熱小于57．3k95、為何說保溫效果差是造成中和熱測(cè)定值偏低的主要原因？6、離子方程式H+＋OH-=H2O代表了酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，能否用此代表所有中和反應(yīng)的離子方程式？7、為什么中和熱測(cè)定中要用稍過量的堿？能不能用過量的酸？8為什么要用環(huán)形玻璃棒攪拌？若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會(huì)不會(huì)有影響？5、為何說保溫效果差是造成中和熱測(cè)定值偏低的主要原因？105、為何說保溫效果差是造成中和熱測(cè)定值偏低的主要原因？答：實(shí)驗(yàn)中溫度升高得不多，所以燒杯、玻璃棒吸收的熱量甚小，影響不大；而酸、堿溶液是稀溶液，實(shí)際密度對(duì)比熱容與水相差甚微；所以此影響更微弱。因此說，結(jié)果偏低的主要原因是保溫性能差，若能改進(jìn)裝置，比如用保溫杯代替燒杯，使保溫性能良好，就更能接近理論值。6、離子方程式H+＋OH-=H2O代表了酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，能否用此代表所有中和反應(yīng)的離子方程式？答：離子方程式書寫要求“將難電離或難溶的物質(zhì)以及氣體等用化學(xué)式表示”，所以弱酸、弱堿參與中和反應(yīng)時(shí)應(yīng)以分子的形式保留。例如，醋酸和氫氧化鈉的離子方程式就應(yīng)當(dāng)寫為：HAc+OH-=Ac-+H2O，只有可溶性強(qiáng)酸強(qiáng)堿的離子方程式才可能如此表示。5、為何說保溫效果差是造成中和熱測(cè)定值偏低的主要原因？117、為什么中和熱測(cè)定中要用稍過量的堿？能不能用過量的酸？答：這是為了保證堿（或酸）能夠完全被中和。H+與OH-相互接觸碰撞才能發(fā)生反應(yīng)，如果用等量的酸、堿，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H+與OH-相互碰撞接觸的機(jī)會(huì)越來越少，越來越困難，可能有一部分H+與OH-就不能反應(yīng)，而在一種微粒過量的情況下，則大大增加了另一種微粒完全反應(yīng)的機(jī)會(huì)。不能用過量的酸，因?yàn)镹aOH溶液易吸收空氣中的CO2而使NaOH濃度下降，過量的堿能保證酸完全被中和，從而提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度。此外，也為了便于計(jì)算，因?yàn)橄嗤瑵舛葧r(shí)鹽酸的密度比氫氧化鈉的大，1mol/L鹽酸和1.1mol/L氫氧化鈉溶液的密度可以近似作為1g/mL，故NaOH要過量。8為什么要用環(huán)形玻璃棒攪拌？若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會(huì)不會(huì)有影響？答：為了使反應(yīng)充分．若用鐵絲取代環(huán)行玻璃棒會(huì)使鐵與酸反應(yīng)放出熱量而且鐵絲傳熱快，使測(cè)量值偏低7、為什么中和熱測(cè)定中要用稍過量的堿？能不能用過量的酸？122燃燒熱能源2燃燒熱能源13根據(jù)下面事實(shí)，寫出熱化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)測(cè)得在25℃、101kPa時(shí)，1molCH4完全燃燒，放出890.31kJ的熱量。CH4(g)+2O2(g)

====CO2(g)

+2H2O(l)

ΔH=-890.31kJ/mol根據(jù)下面事實(shí)，寫出熱化學(xué)方程式。CH4(g)+2O214一、燃燒熱

25℃、101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。1.定義如:C—CO2(g)、H2—H2O(l)、S—SO2(g)、P—P2O5(s)注意：在未有特別說明的情況下，所謂完全燃燒也是完全氧化，它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定物。一、燃燒熱25℃、101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全15［練習(xí)1］分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時(shí)的燃燒熱的？為什么？A.C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)ΔH=－110.5kJ/molB.C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH=－393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/molD.H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)ΔH=－241.8kJ/mol（2）敘述燃燒熱時(shí)用正值（單位：kJ/mol），在熱化學(xué)方程式中用△H（燃燒焓）表示時(shí)取負(fù)值。注意（1）在表示可燃物的燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，要將可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)定為1。［練習(xí)1］分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫162、燃燒熱的計(jì)算及應(yīng)用大課堂學(xué)本上習(xí)題2、燃燒熱的計(jì)算及應(yīng)用大課堂學(xué)本上習(xí)題17應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料？舉例說明。提示：可從物質(zhì)的燃燒熱