反应热的测量和计算(公开课)

专题1化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应1.2反应热的测量和计算2020年2月6日星期四版权归中学化学资料网所有4、已知键能:N≡N946KJ/mol,H-H436KJ/mol,H-N391KJ/mol，写出合成氨反应的热化学方程式。1、氢气在氯气中燃烧生成1摩氯化氢气体，放出92.3kJ的热量课前检测：写出下列反应的热化学方程式(25℃,101kPa时).2、氢氧化钠溶液与硫酸溶液反应生成2摩液态水，放出114.6KJ的热量3、1摩石墨转化为金刚石固体需吸收1.5KJ的热量交流与讨论在前面的热化学方程式中提供了几个反应热的数据，那么，这些数据是通过什么途径获得的呢？计算获得实验测得量热计一、反应热的测定1、实验仪器：1、实验仪器：简易量热计思考:1、量热计直接测得的数据是焓变的数值吗？不是，是体系温度的变化2、根据体系温度变化可以求得什么物理量？可以求得反应吸收或放出的热量Q=cmΔtQ==c·m·ΔtQ:反应放出的热量。m:反应混合液的质量。c：反应混合液的比热容。Δt：反应前后最大的温度差2、实验原理：我们如何得到上述数据呢？观看实验演示温度实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差(t2-t1)/℃HClNaOH平均值12320.0020.0021.0020.0020.4021.2023.4523.5023.3520.0020.2021.103.453.302.25请算出该反应的Q本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50mL,它们的浓度均为0.50mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为4.18J/（g·℃)在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应而生成1mol液态水时的反应热叫做中和热.Q=1.4kJΔH=－1.4kJ/molΔH（中）=－1.4×40kJ/mol=-56kJ/mol强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/moLH+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-1.4kJ/moL401401401H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-56kJ/moL问题探究有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。如果按照同样的方法和同样数据测定盐酸和氢氧化钾或硝酸和氢氧化钠溶液的反应热，结果所得到的反应热数值基本相同，为什么？【注意】中和热测定时，溶液的浓度宜不宜，中和热的热化学方程式书写时H2O的系数必须为，用文字叙述时用值，但用△H叙述时必须用值。小大1正负例如：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)=-57.3kJ/mol文字叙述：该反应的中和热为，△H为。H57.3kJ/mol-57.3kJ/mol如何测出反应①的反应热：①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)；ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol①+②=③ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用了什么规律？ΔH1+ΔH2=ΔH3一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。即：焓变（ΔH）只与始末状态有关，而与反应的途径无关。二、间接计算盖斯定律：如何理解盖斯定律？ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2ΔHˊΔH=-ΔHˊ1、根据下列反应的焓变,计算C(石墨)与H2(g)反应生成1molC2H2(g)的焓变:C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6KJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599.2KJ/mol2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。注意：1、计量数的变化与反应热数值的变化要对应2、反应方向发生改变反应热的符号也要改变1、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；=-2983.2kJ/molH1P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；=-738.5kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_________________________________。P4(s、白磷)=4P(s、红磷)；=-29.2kJ/molH2.已知胆矾溶于水时溶液温度降低,室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为△H=+Q2kJ/mol,则Q1与Q2的关系为(A)Q1Q2(B)Q1Q2(C)Q1=Q2(D)无法确定3.已知①2C（S）+O2（g）===2CO（g）△H=-221.0kJ/mol，②2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol则制备水煤气的反应C(S)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)的△H为()A、+262.6kJ/molB、-131.3kJ/molC、-352.kJ/molD、+131.3kJ/molD4.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3·H2O(aq)△H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=？则第（5）个方程式中的反应热△H是________。根据盖斯定律和上述反应方程式得：(4)+(3)+(2)-(1)=(5)，即△H5=+16.3kJ/mol