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第1讲化学反应的热效应
考点聚焦:复习要点+知识网络,有的放矢
重点专攻:知识点和关键点梳理,查漏补缺
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提升专练:真题感知+提升专练,全面突破
考点1中和反应反应热的测定
1.中和热的概念:
在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成______________时所释放的热量称为中和热。
在25℃和101kPa下,一般_______和_______的_______溶液混合生成可溶性盐和水的中和热基本上是相等的,为57.3kJ·mol-1或ΔH=-57.3kJ·mol-1。
2.实验原理:
通过测量一定量的酸碱稀溶液在反应前后_______的变化,计算反应放出的_______,由此求得中和热。
3.数据处理:
(1)计算反应过程中放出的热量Q。
①为了简便计算,可以近似认为实验所用酸、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。
实验所用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液的质量均为50g,混合后溶液总质量为100g。混合溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。
②取盐酸温度和氢氧化钠溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1),混合后,取反应体系的最高温度记为反应后的温度(t2),计算温度差(t2-t1),取三次测量所得温度差的平均值Δt作为计算依据。
③将数据代入Q=cmΔt进行计算。
(2)计算反应过程中产生的水的物质的量。50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液混合后发生反应,碱过量,依据酸的物质的量可求算n(H2O)=0.025mol。
(3)利用已知数据计算中和热。
ΔH=-eq\f(cmΔt×10-3,n(H2O))kJ·mol-1
4.中和反应反应热的测定实验中,提高测定反应热准确度的措施:
措施
作用
实验药品用量
采用_______稍过量的方法
为了保证酸、碱______________
实验装置、仪器选择
内筒和外筒上口对齐,内外筒中间有隔热层
可以_____________________
实验过程使用_______温度计进行温度测量
减少______________的误差,使测量的温度更准确
实验操作
用温度计测量完盐酸的温度后,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干再测量碱溶液的温度
测量的初始温度更准确
将溶液迅速倒入内筒后,立即盖上杯盖
_____________________
重复实验2~3次
测量的温度差更准确
【特别提醒】
(1)实验中改变酸碱的用量时,反应放出的热量发生改变,误认为中和热也发生改变,因为中和热是酸碱发生中和反应生成1molH2O的反应热,故中和热与酸碱用量无关。
(2)误认为中和热的数值(57.3kJ·mol-1)是针对所有酸碱反应,57.3kJ·mol-1是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热,浓酸或浓碱溶于水时也要放热,中和热数值会大于57.3kJ·mol-1,而弱酸或弱碱参与的中和反应,因弱酸或弱碱电离时要吸收热量,则中和热数值小于57.3kJ·mol-1。
考点2反应热与焓变
1.内能(U)和焓变(ΔH)
(1)内能(U):体系内物质各种_______的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
(2)焓(H):与_______有关的物理量。
2.反应热与焓变
(1)反应热与焓变:
在_______条件下进行的化学反应(严格地说,对反应体系做功还有限定,中学阶段一般不考虑),其反应热_______反应的焓变。
(2)符号:_______单位:__________。
3.焓变与吸、放热反应
(1)放热反应:当反应体系放热时焓_______,体系的能量_______,ΔH_______0或ΔH为_______值。
(2)吸热反应:当反应体系吸热时焓_______,体系的能量_______,ΔH_______0或ΔH为_______值。
【特别提醒】
(1)掌握反应热和焓变的概念
①化学反应中吸收或释放的热简称为反应热,燃料燃烧放出的热和中和反应放出的热都属于反应热。
②焓变:焓的数值变化称为焓变,ΔH=H(生成物)-H(反应物)。
(2)理解焓变和反应热的关系
等压条件下,在体系仅做体积功,不做其他功的变化过程中,化学反应的焓变等于反应热,即Qp=ΔH。
考点3放热反应和吸热反应
1.化学反应中能量变化的原因
(1)从物质能量的角度认识吸热反应与放热反应
图示
结论
反应物的总能量_______生成物的总能量为放热反应,即:E(反应物)_____E(生成物)
反应物的总能量_______生成物的总能量为吸热反应,即:E(反应物)___
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