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第一章 化学反应的热效应;常见的放热反应和吸热反应; 利用化学反应中热量的释放或吸收有利于改善我们的生活环境,提高我们的生产效率。;【思考】目前市面上的“即热饭盒”,其原理是在饭盒底部有两层,一层存放水,另一层存放镁和铁的混合物(发热包)。使用时打开隔离层,即发生以下反应:Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑ 。发热包中成份的含量是否需要控制,为什么? ;(1)体系与环境 ;例:
某试管中盛有Al粉和稀盐酸,下列有关说法不正确的是 ( )
A.试管、Al粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系
B.除反应物、生成物及相关反应外,其他均看作环境
C.Al与稀盐酸反应导致体系温度升高,且向环境中释放热量;(2)体系与环境的热量交换——反应热;许多反应热可以通过量热计直接测定。;反应热的直接测定;如果知道体系的比热容,如何计算体系吸收或放出的热量?;中和反应反应热的测定;中和反应反应热的测定; 大烧杯(500 mL)
小烧杯(100 mL)
泡沫塑料或纸条
塑料板或硬纸板(两个孔)
温度计
环形玻璃搅拌棒
量筒(50 mL)两个;;使反应物迅速混合,使反应充分进行,保持体系的温度均匀。;【实验测量】
(1)反应物温度的测量
①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒中,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。
用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。
②用另一个量简量取50mL0.55mol/L.NaOH溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。;【数据处理】
(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1),计算温度差(t2-t1),将数据填入下表。
(2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
(3)根据温度差和比热容等计算反应热。
为了计算简便,可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同,并忽略量热计的比热容,则:
①50mL0.50mol/L盐酸的质量m1=50g,50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量m2=50g。
②反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),50mL0.50mol/L盐酸与50ml0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为(m1+m2)·c·(t2-t1)= 。
③生成lmolH2O(l)时放出的热量为 。;;友情提示; 理论上,在25℃和101kPa下,强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时,放出57.3kJ热量。为何所测得的数据小于57.3 kJ,分析产生误差的原因。;(2)提高测定反应热准确度的措施
①实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差,且测量完一种溶液后,温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间后再记下读数。
②反应物应一次性迅速加入,且避免有液体溅出。
③实验操作时动作要快,尽量减少热量的损失。
④重复实验3次,取3次实验数据的平均值。;测定中和反应的反应热;知识扩展;(1)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) 放出热量57.3 kJ,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 热量。( )
(2)已知 HCl 和 NaOH 反应的中和热为57.3 kJ·mol-1,则 98% 的浓硫酸和稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水的中和热为57.3 kJ·mol-1。( )
(3)已知 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)放出热量57.3 kJ,则 1 mol H2SO4 和 1 mol Ba(OH)2 反应的反应热 ΔH=2×(-57.3) kJ·mo-1。( );注意:
1.必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热.
2.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)中和热均为57.3 kJ·mol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,其中和热小于57.3 kJ·mol-1;
3.以生成1mol液态水为基准。
4. 反应不可以生成沉淀(如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O);2.关于中和热的测定实验,下列说法不正确的是( )
A.烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中的热量损失
B.使用玻璃搅拌器既可以搅拌又可以避免损坏温度计
C.向盛装酸溶液的烧杯中加碱溶液时要小心缓慢
D.测过酸的温度
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