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《反應熱的測量與計算.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、課題:反應熱的測量與計算專題1化學反應與能量變化第一單元化學反應的熱效應例:25℃時,1克甲烷氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水,放出55.64kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式。練習2:N2(g)與H2(g)反應生成17gNH3(g),放出46.1kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式練習3:發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)作燃料,已知在298K時1克肼氣體燃燒生成N2和水蒸氣,放出16.7KJ的能量。能量的數(shù)據(jù)如何得到?一、反應熱的測量【活動與探究】閱讀課本p6的實驗,了解其實驗原理和步驟.最直接的方法是通過實驗測得。1、實驗內(nèi)容:2、實驗儀器思考與討論測量鹽酸與氫氧化
2、鈉溶液反應的反應熱量熱計(簡易)思考:1、量熱計直接測得的數(shù)據(jù)是什么?是焓變的數(shù)值嗎?是體系溫度的變化2、根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量?可以求得反應吸收或放出的熱量Q=cmΔt3、實驗原理Q=cmΔtQ:反應放出的熱量。m:反應混合液的質(zhì)量。c:反應混合液的比熱容。Δt:反應前后溶液溫度的差值。4、實驗步驟:(1)用量筒量取50mL0.50mol.L-1鹽酸,倒入簡易量熱計中,測量并記錄鹽酸的溫度(t1)(2)用另一量筒量取50mL0.50mol.L-1氫氧化鈉溶液,測量并記錄氫氧化鈉溶液的溫度(t2).(3)將量筒中的氫氧化鈉溶液迅速倒入盛有鹽酸的簡易量熱計
3、中(注意不要灑到外面),立即蓋上蓋板,用環(huán)形玻璃攪拌棒不斷攪拌,觀察溫度計的溫度變化,準確讀出并記錄反應體系的最高溫度(t3)。(4)假設溶液的比熱與水的比熱相等,溶液的密度與水的密度相等,忽略量熱計的比熱,根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值,計算中和反應的反應熱并寫出該反應的熱化學方程式。5、數(shù)據(jù)記錄與處理1)取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)溫度實驗次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2-t1)/℃HClNaOH平均值12324.522.025.025.022.425.426.525.828.524.7522.225.21.753.63.3Δt=(3.6+3.
4、3)/2=3.45℃數(shù)據(jù)處理2)計算焓變:n=0.50mol·L-1×0.050L=0.025mol△H=-——=-————cm△tnQnc=4.18J/(g·℃)△t=(t2-t1)=3.45℃△H=-4.18×10-3kJ/(g·℃)×100g×(t2-t1)0.50mol·L-1×0.050L0.0250.418(t2-t1)△H=-kJ.mol-1m=m1+m2=100gQ=cmΔt6、問題與討論1)酸、堿混合時,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?減少熱量損失2)實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒?為什么?不能。因為銅絲易導
5、熱,使熱量損失較大3)有人建議用50mL0.55mol/LNaOH進行上述實驗,測得的中和熱數(shù)值會更加準確。為什么?可以保證鹽酸完全反應。使測得的熱量更準確。4)如果用同樣的方法測定氫氧化鉀與鹽酸反應、氫氧化鈉與硝酸反應的反應熱,請預測其反應熱是否相同,并設計實驗方案加以驗證。實驗的結果相同,因為三個反應的本質(zhì)一樣,都是H++OH-=H2O?!钪泻蜔岣拍?在稀溶液中,酸與堿中和反應生成1molH2O,這時的反應熱叫中和熱.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=—57.3kJ.moL-1表示強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應的熱化學方程式NaOH(aq)+H
6、Cl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=—57.3kJ.moL-1KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)△H=—57.3kJ.moL-1NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=—57.3kJ.moL-12NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=—114.6kJ.moL-1問題探究判斷下列實驗操作對中和熱測定的數(shù)值有如何影響?填變大變小或者不變。①用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行實驗②用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液進行實驗變小變
7、小因為一水合氨為弱電解質(zhì),其電離時要吸熱,故將使測得結果偏小。③若實驗中改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.50mol/L的NaOH溶液,所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結果的二倍(假定各步操作沒有失誤)?否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時放出的熱量,其數(shù)值與反應物的量的多少無關,故所測結果應基本和本次實驗結果相同(若所有操作都準確無誤,且無熱量損失,則二者結果相同)。二、反應熱的計算【交流與討論】如何測定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反應熱△H?①能直接測定嗎?如何測?②若不能直接測,怎么辦?不能直接測定蓋斯定律