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黑龙江省齐齐哈尔市第八中学高中化学选修四第一章第一节《化学反应与能量的变化》学案

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
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※资料简介※
热化学方程式中和热的测定第2课时
认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式

【预学能掌握的内容】
一、热化学方程式
1、概念：表示               和            的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。
2、表示的意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的          变化，也表明了化学反应中的                   变化。
如：H2(g)+ 1/2O2(g)===H2O(l)   ΔH= －285 . 8 kJ•mol－1, 表示在    ℃,_   Pa,
     mol H2与      mol O2完全反应生成       态水时      的热量是285．8 kJ。(表示完全反应时的能量变化)
3、热化学方程式各物质前的化学计量数只表示           ，不表示          ，
因此，它可以是       _数。对于相同物质的反应，化学计量数和ΔH可以同时扩大或缩小         __的倍数。
二、中和热
1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成       mol H2O，这时的反应热叫中和热。
2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+ 和OH- 反应，其热化学方程式为：


【思考与交流1】热化学方程式与普通化学方程式有何区别，书写热化学方程式时要注意哪些。

①、所有反应物和产物都用括号注明它们在反应时的状态（aq________s_________、l_________、g__________）；热化学方程式中不用“↑” 和 ”↓” 。
②、反应热△H的位置只能在热化学方程式的右边，且中间要留一小段空位表示隔开；
△H：吸热用“           ”，放热用 “          ” 单位：__________________。
③、△H单位KJ/mol中“每摩尔 ”指的不是每摩尔某物质，而是指化学方程式的计量数以“摩尔”为单位时的反应热；大小与反应物的物质的量成正比
④、化学计量数表示是“               ”.化学计量数可用分数，但ΔH要相应变化。
如：2H2 (g)+O2 (g) = 2H2O(l)    △H= －571.6kJ/mol
H2 (g)+ 1/2O2 (g) = H2O(l)   △H=          kJ/mol
⑤、指明反应时的     和     （对于25 ℃、101KPa时进行的反应，可以不注明）
⑥、对于可逆反应中的△H指的是正反应方向完全进行时的焓变。
⑦、可逆反应中，当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热的数值大小      ，符号相反
【思考与交流2】对于同一个化学反应，反应热是否一定相同，为什么？
(1) 同一反应生成物状态不同时
如：2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1) DH1；2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) DH2
因为气体变液体会放热，故:DH1       DH2
(2) 同一反应反应物状态不同时点
如：S (g)+O2(g) = SO2(g) DH1； S(s)+O2(g) = SO2(g)   DH2
因为固体变气体会吸热，故:   DH1      DH2
(3) 两个相联系的不同反应比较
如: C(s)+O2(g) = CO2(g) DH1；C(s)+1/2O2(g) = CO(g) DH2
可以设计成：C(s) —— CO(g)———CO2(g) ，故： DH1        DH2
【实验探究】中和热的测定实验
1．实验用品
大烧杯    个(500mL)、小烧杯      个(100mL)、温度计、量筒      个(50mL)、泡沫塑料或硬纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有    个小孔)、         搅拌棒。0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。
2．实验原理
用50 mL（大约50g）0. 50 mol/L的盐酸与50mL （大约50g）0. 55 mol/L 氢氧化钠溶液中和，
设t1: 反应前两溶液的平均温度。    t2: 反应后溶液温度     c = 4 .18 J/（g•℃）
试求Q 的表达式和中和热表达式：Q = mc (t2－t1) = 0.418（t2－t1）kJ

H+(aq)十OH-(aq) ＝ H2O(1)；△H ≈ — 57.3kJ/mol
3．实验步骤
(1)在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口      。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，该实验也可在保温杯中进行。
(2)用一个量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
(3)用另一个量筒量取50mL 0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
(4)把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌捧轻轻搅动溶液，并准确读出混合溶液的最高温度，作为终止温度，记入下表。
(5)重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。
实验次数起始温度t1/ ℃ 终止温度t2/ ℃ 温度差（t2-t1）/ ℃
HCl NaOH 平均值
1
2
3
(6)根据买验数据计算中和热。
4．数据处理
为了使计算简便一些，我们近似地认为：
(1) 0. 50mol/L盐酸和0. 55mol/LNaOH溶液的密度都是1g/cm3，所以50mL、0.50mol/L盐酸的质量m1＝50g，50mL 、0.55mol/LNaOH溶液的质量m2＝50g。
(2) 中和后生成的溶液的比热容c ＝4 . 18J/(g•℃)，由此可以计算出，50mL、0.50mol/L盐酸与50mL、0. 55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：
(m1十m2)•c•(t2-t1) ＝0.418 (t2-t1) kJ。
又因50mL、0. 50mol/L盐酸中含有0. 025mol的HCl，0.025mol的HCl与0.025molNaOH发生中和反应，生成0.025molH2O，放出的热量是 0. 4 18(t2-t1)k J，所以生成1molH2O时放出的热量即中和热为：

5．注意事项
(1) 为了保证0. 50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0. 55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。
(2) 实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中还有弱酸（碱）电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。
思考一：大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？

思考二：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？

思考三：酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？

思考四：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1，而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？
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