专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应的热效应 第2课时 反应热的测量与计算 一、反应热的测量 1.实验原理 通过测定一定量的酸、 碱溶液在反应前后_____的变化,计算反应放出的热量,由此求得反应热。 2.实验装置 (1)实验装置 (2)仪器各部分的作用 ①搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使_____。 ②保温层的作用是_____。 ③温度计的作用是测定反应前后反应体系的_____。 3.实验步骤 (1)用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录_____(t1)。 (2)另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液,测量并记录_____(t2)。 (3)将量筒中的氢氧化钠溶液_____盛有盐酸的简易量热计中,立即_____。用_____轻轻搅拌,并准确读出反应体系的_____(t3)。 4.实验数据处理 假设溶液的比热与水的比热_____,溶液的密度与水的密度_____,忽略量热计的_____。 ①反应体系的温度变化:Δt= _____/(℃) ②反应体系的热容:C=_____/(J·℃-1) ③反应热ΔH= _____/(kJ·mol-1) 5.反应热的测量实验要点 (1)使用隔热层(碎泡沫塑料或纸条)及杯盖———减少_____。 (2)量取反应物,测反应前温度———要用NaOH_____溶液、_____盐酸。 (3)混合反应物,测反应后温度———测反应后混合液的_____。 (4)重复实验_____次,减小系统误差。 6.问题讨论 (1)若使用浓硫酸或浓碱会对实验结果有什么影响? (2)使用弱酸或弱碱会对实验结果有什么影响? (3)若分别使用0.25mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,测得的反应热的数值是否相同? (4)若取用的溶液的体积较少,对实验结果有什么影响? 【名师点拨】 (1)大量的实验测得,25 ℃和101 kPa下,强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时,放出57.3 kJ的热量。测得的数据小于57.3,分析产生误差的可能原因有: ①量热计保温效果不好; ②溶液混合时速度不够快; ③反应不充分; ④测量盐酸后温度计没有洗净就测量NaOH溶液的温度。 (2)中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热,其数值与反应物的量的多少无关。 (3)若用NaOH固体或NaOH浓溶液代替NaOH溶液,NaOH固体溶于水(NaOH溶液稀释)时放热,使测得的反应热的数值偏大。 (4)用浓硫酸代替盐酸,浓硫酸溶于水时放热,使所测反应热的数值偏大;用醋酸代替盐酸,弱酸、弱碱电离时吸热,使所测反应热的数值偏小;若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热,生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量,使所测反应热的数值偏大。 二、盖斯定律 1.盖斯定律的内容 一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应_____。 应用盖斯定律,可以间接地把不易测定的_____计算出来。 2.盖斯定律的应用 利用已知反应焓变求未知反应焓变。 一个反应的化学方程式可由另外几个化学方程式相加减得到,则该化学反应的焓变也可以由几个化学反应焓变的_____而得到。 恒压条件下,化学反应的反应热仅与反应的_____和_____有关,而与反应的_____无关。如图所示: ΔH=_____ = _____。 3.应用盖斯定律计算ΔH的方法 根据如下两个反应: Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 Ⅱ.CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1 选用两种方法,计算出C(s)+O2(g)===CO(g)的反应热ΔH3。 (1)虚拟路径法 反应C(s)+O2(g)===CO2(g)的途径可设计如图: ΔH1=_____,则ΔH3=_____ kJ·mol-1。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数,调整已知方程式,最终加合成目标方程式,ΔH同时作出相应的调整和运算。 ①写出目标反应的热化学方程式,确定各物质在各反应中的位置:C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH3; ②将已知热化学方程式Ⅰ-Ⅱ,可得目标热化学方程式:C(s)+O2(g)===CO(g) ... ...
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