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1、中和熱的測定,熱化學(xué)方程式,H生成物總能量反應(yīng)物總能量,H反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能,我們已經(jīng)認識了反應(yīng)熱，那么如何在化學(xué)方程式中正確反映其熱量的變化？,什么是熱化學(xué)方程式？,表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。,一、定義：,含義：,表示1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)碘完全反應(yīng)，生成2mol氣態(tài)HI時，放出14.9kJ的熱量。,思考交流,與化學(xué)方程式相比，熱化學(xué)方程式有哪些不同？正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點？,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200101kPa,1、熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個部分，二者缺一不可。 普通化學(xué)方程式只

2、包含物質(zhì)變化一個部分。,物質(zhì)變化,能量變化,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200101kPa,2、熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)時的溫度和壓強。對于 25 101kPa時進行的反應(yīng)可不注明。 普通化學(xué)方程式不需注明溫度和壓強。,3、熱化學(xué)方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài)。 普通化學(xué)方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài)。,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200101kPa,4、熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分?jǐn)?shù),其H與系數(shù)對應(yīng)成比例。 普通化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)

3、，不能為分?jǐn)?shù)。,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200101kPa,小結(jié)：化學(xué)方程式與熱化學(xué)方程式的比較,書寫的注意事項,1、化學(xué)方程的右邊必須寫上H，并用“空格”隔開， H：吸熱用“+”，放熱用：“”，單位是kJ/mol,2、需注明反應(yīng)的溫度和壓強，如不注明條件，即指: 25 1.01105Pa；,3、物質(zhì)后需注明物質(zhì)狀態(tài)（s、l、g、aq）,4、熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示物質(zhì)的量并不能表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)，因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù),5、根據(jù)焓的性質(zhì)，若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則H的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進行，則H改

4、變符號，但絕對值不變,6、 熱化學(xué)方程式一般不要寫反應(yīng)條件。,書寫的注意事項,熱化學(xué)方程式的書寫步驟：,1、寫出化學(xué)反應(yīng)方程式2、注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)3、標(biāo)明反應(yīng)熱H(注意單位和+、-）4、注明反應(yīng)的溫度和壓強（不注明指常溫常壓）5、檢查,例1：當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2 mol氣態(tài)HCl，放出184.6 kJ的熱量，請寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。,H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H =184.6 kJ/mol,例2：1mol N2(g) 與適量O2(g) 反應(yīng)生成NO2 (g)，需吸收68kJ的熱量；寫出熱化學(xué)方程式。,N2(g) + 2O2(g) =

5、 2NO2 (g) H = + 68 kJ/mol,例3、沼氣的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出445 kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是（ ）,A、2CH4( g ) 4O2( g ) 2CO2( g ) 4H2O ( l ) H = + 890 kJ/mol,B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol,C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol,D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H =

6、890 kJ/mol,C,H = 445 kJ/mol,A,例4、已知在1105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是( ),A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJ/molB. 2H2（g）O2（g）2H2O（l） H484kJ/molC. H2（g）1/2O2（g）H2O（g） H242kJ/molD. 2H2（g）O2（g）2H2O（g） H484kJ/mol,三、中和熱,在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O放出的熱量，叫中和熱。,強調(diào)：,1、條件：稀溶液，表示符號為aq2、反應(yīng)物：酸和堿3、生成水的物

7、質(zhì)的量：1mol,練習(xí)：,1）1L1mol/L稀鹽酸和1L1mol/LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量為57.3kJ。2）1L1mol/LKOH溶液和1L1mol/L的硝酸發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量為57.3kJ。3）1L1mol/LH2SO4和2L1mol/LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量為114.6kJ。,寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,HCl(aq)+NaOH (aq)= =NaCl (aq) +H2O(l) H=-57.3kJ/mol,HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+ H2O(l) H=-57.3kJ/mol,H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq

8、)+2H2O(l) H=-114.6kJ/mol,1、上述三個反應(yīng)的反應(yīng)熱是多少？中和熱是多少？2、三個反應(yīng)有何異同，得出什么結(jié)論？,結(jié)論： 強酸和強堿稀溶液的中和反應(yīng)，中和熱數(shù)值相同。 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol,思考與交流,思考與交流,3、若是弱酸、弱堿反應(yīng)，中和熱還是57.3kJ/mol嗎？若不是，是偏大還是偏??？,不是，偏小。原因是弱電解質(zhì)電離需要吸收熱量。,4、濃硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱是57.3KJ/mol嗎？,大于57.3KJ/mol，濃硫酸溶于水要放熱。,實驗用品： 大燒杯(500 mL) 小燒杯(100 mL) 泡沫塑料或紙條

9、 塑料板或硬紙板（兩個孔） 溫度計 環(huán)形玻璃攪拌棒 量筒(50 mL)兩個藥品： 0.50 mol/L 鹽酸 0.55 mol/L NaOH溶液,四、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定,和空氣絕緣，防止熱量損失,測量反應(yīng)前后的溫度,攪拌，使反應(yīng)液混合均勻迅速反應(yīng)，減小誤差,量取反應(yīng)液,使一個反應(yīng)物過量完全反應(yīng)，減小誤差,實驗原理,1.反應(yīng)原理： H+(aq) + OH-(aq)=H2O(l) H57.3kJ/mol2.計算方法：（強酸和強堿反應(yīng)） Q=mCt（1）其中 Q:中和反應(yīng)放出的熱量。 m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量。 C：反應(yīng)混合液的比熱容。 t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值,（2）因為m = V酸酸V堿堿 且V

10、酸=V堿 =50mL；而酸的濃度是0.50 mol/L 、堿的濃度是0.55mol/L；且酸=堿=1 g/cm3 、C=4.18 J/（g）。所以 Q = 0.418（t2t1）kJ。（3）中和熱計算公式：,實驗步驟： 1）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，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，該實驗也可在保溫杯中進行。,2）用一個量筒量取 50 mL 0.50 molL鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸

11、的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。,3）用另一個量筒量取 50 mL 0.55 molL NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。4）把溫度計和環(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溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，,5）重復(fù)實驗兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。,6）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算中和熱。,1、大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？,兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達到保溫隔熱

12、、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。,思考,2、溫度計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？,因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差。,3、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？,因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。,4、實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是11而是NaOH過量？若用HCl過

13、量行嗎？,為了保證0.50 mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。,5、若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL 0.55mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？放出的熱量是否為原來的二倍？,否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實驗結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無誤，且無熱量損失，則二者結(jié)果相同）。,實驗所測得的數(shù)據(jù)若不是為57.3 kJ/mol，則產(chǎn)生誤差可能的原因是：1.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進行計算，若實際量取時，多于50 mL或小于50mL都會造成誤差）。2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。,實驗誤差分析,4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差。5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。,