1.1.3燃燒熱中和熱課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一節(jié)反應(yīng)熱（第三課時(shí)）燃燒熱中和熱由于反應(yīng)的情況不同，反應(yīng)熱可分為燃燒熱、中和熱等，其中以燃燒熱的實(shí)際應(yīng)用最廣泛。我們知道物質(zhì)燃燒都會(huì)放出熱量，那么不同物質(zhì)燃燒放出的熱量一樣嗎？是不是燃燒所放出的熱量就叫燃燒熱呢？一、燃燒熱1、概念25℃、101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。C元素變?yōu)镃O2(g)，H元素變?yōu)镠2O(l)，S元素變?yōu)镾O2(g)，N元素變?yōu)镹2(g)等。C:CO2不能時(shí)CO1mol2、單位：kJ/mol或kJ·mol-14、表示：如C的燃燒熱用熱化學(xué)方程式表示為：5、特點(diǎn)：物質(zhì)燃燒一定放熱，故物質(zhì)的燃燒熱ΔH一定為負(fù)值3、意義：如C的燃燒熱ΔH=-393.5kJ·mol-1，表示在25℃、101kPa條件下，1molC(S)完全燃燒，生成CO2(g),放出393.5kJ的熱量。二、中和熱1、概念：在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所放出的熱量。2、單位：kJ/mol或kJ·mol-13、表示：熱化學(xué)方程式可表示為：稀離子反應(yīng)只生成1mol液態(tài)水(4)常溫時(shí)穩(wěn)定氧化物示例：H→H2O(l)，C→CO2(g)，S→SO2(g)。提醒(1)中和熱是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O放出的熱量，為57.3kJ，弱酸、弱堿電離時(shí)吸熱，中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時(shí)放熱，與堿反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。當(dāng)中和反應(yīng)有沉淀生成時(shí)，生成1molH2O(l)放出的熱量大于57.3kJ。(2)對(duì)于中和熱、燃燒熱，由于它們反應(yīng)放熱是確定的，所以文字描述時(shí)可不帶“－”，但其焓變?yōu)樨?fù)值。(3)當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和熱時(shí)，生成H2O(l)的物質(zhì)的量必須是1mol，當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示燃燒熱時(shí)，可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol。已知中和熱效應(yīng)為：分別向1L1mol/L的NaOH溶液中加入足量下列物質(zhì)：①稀硝酸；②濃硫酸；③稀醋酸；加入①，放出的熱量_____57.3kJ，原因是_______________。加入②，放出的熱量_____57.3kJ，原因是_____________________。加入③，放出的熱量_____57.3kJ，原因是_______________。=><強(qiáng)酸,稀溶液濃硫酸溶于水放熱醋酸電離吸熱許多反應(yīng)熱可以通過(guò)量熱計(jì)直接測(cè)量。例如，鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)放出熱量，導(dǎo)致體系與環(huán)境之間的溫度產(chǎn)生差異。在反應(yīng)前后，如果環(huán)境的溫度沒(méi)有變化，則反應(yīng)放出的熱量就會(huì)使體系的溫度升高，這時(shí)可以根據(jù)測(cè)得的體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱。Q=mcΔt=(m1+m2)·c·(t2-t1)量熱計(jì)三、中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)儀器：大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。實(shí)驗(yàn)藥品：0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液為了保證鹽酸全部被中和，采用稍過(guò)量的NaOH溶液Q=mcΔt=(m1+m2)·c·(t2-t1)實(shí)驗(yàn)步驟在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，如左圖所示。（1）用一個(gè)量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。反應(yīng)物溫度的測(cè)量（2）用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。溫度起始溫度t1/℃HClNaOH平均值終止溫度t2/℃12

3

溫度差（t2-t1)/℃反應(yīng)后體系溫度的測(cè)量

重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。取三次測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理t1/℃t2/℃（t2-t1)/℃計(jì)算反應(yīng)熱：為了計(jì)算簡(jiǎn)便，我們近似地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)所用的酸、堿溶液的密度和比熱容與水相同，并忽略量熱計(jì)的比熱容，即反應(yīng)放出的熱量為：ρ酸=ρ堿=

1g/cm3

、c=4.18J/（g·℃）NaOH溶液:50mL0.55mol/Lm2=50g鹽酸:50mL0.50mol/Lm1=50g則：加入酸的物質(zhì)的量為：0.05L×0.50mol/L加入堿的物質(zhì)的量為：0.05L×0.55mol/L生成水的物質(zhì)的量為：0.05L×0.50mol/L=0.025mol中和反應(yīng)的中和熱應(yīng)為:

中和熱：在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所放出的熱量。中和熱實(shí)驗(yàn)測(cè)定的注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)所用的酸和堿溶液應(yīng)當(dāng)用稀溶液，否則會(huì)造成較大誤差。(2)操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的損失；使用絕熱裝置，避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系外。(3)使用同一支溫度計(jì)分別先后測(cè)量酸、堿及混合液的最高溫度，測(cè)完一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干再測(cè)另一種溶液的溫度。(4)讀取中和反應(yīng)后體系的溫度(t2℃)是指讀取反應(yīng)混合液的最高溫度。(5)測(cè)定中和熱不能用弱酸或弱堿，因弱酸、弱堿電離時(shí)吸收熱量而使測(cè)量數(shù)值偏低。(6)取多次實(shí)驗(yàn)起始溫度(t1)、終止溫度(t2)的平均值代入公式計(jì)算，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)把好兩關(guān)：隔熱關(guān)：盡可能減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量的散失。準(zhǔn)確關(guān)：數(shù)據(jù)要保證準(zhǔn)確無(wú)誤。關(guān)于隔熱，哪些地方需要注意呢？1.小燒杯周圍的泡沫塑料要填滿；2.蓋板兩孔只要正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒通過(guò)即可；3.倒入NaOH溶液要迅速等。關(guān)于準(zhǔn)確，哪些地方需要注意呢？1.配制溶液濃度要準(zhǔn)；2.溶液要新制，因久置NaOH溶液可能變質(zhì)導(dǎo)致濃度不準(zhǔn)；3.量取液體體積讀數(shù)要準(zhǔn)；4.對(duì)溫度計(jì)讀數(shù)要讀到最高點(diǎn)。b．誤差分析實(shí)例50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)的誤差分析：誤差分析a．分析的依據(jù)看實(shí)驗(yàn)中有哪些因素能造成(t終－t始)出現(xiàn)誤差。若(t終－t始)偏大，則|ΔH|偏大；若(t終－t始)偏小，則|ΔH|偏小。引起誤差的實(shí)驗(yàn)操作t終－t始|ΔH|保溫措施不好攪拌不充分所用酸、堿濃度偏大用同濃度的氨水代替NaOH溶液用同濃度的醋酸代替鹽酸用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液偏小偏小偏大偏小偏小偏小偏小偏小偏大偏小偏小偏小1、大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？建議：更好的保溫裝置，如保溫杯保溫、隔熱、減少熱量損失盡量蓋嚴(yán)，減少熱量損失2、溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失；不能；若倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。3、酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。4、實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1:1而是NaOH過(guò)量？若用HCl過(guò)量行嗎？使堿稍稍過(guò)量，保證鹽酸完全被中和。若使鹽酸過(guò)量，也是可以的。6、若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測(cè)中和熱的