专题实验：中和热-燃烧热

第一章化学反应与能量中和热燃烧热主讲人：东北师大附中高中部化学组柳西第一部分中和热中和热1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。2.中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3.要点：Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子Ⅱ、反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内Ⅳ、放出的热量：57.3kJ/mol例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；H=-57.3kJ/mol，求下列中和反应中放出的热量。（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_______kJ的热量。（2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出______kJ的热量。28.728.7观察简易量热计的构造中和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol水的反应热.思考:1、量热计直接测得的数据是什么？是体系温度的变化2、根据体系温度变化求得什么物理量？反应吸收或放出的热量Q=mcΔt活动与探究:中和热的测定50mL0.50mol∕L盐酸和50mL0.55mol∕LNaOH溶液根据Q=cmΔt①进行推断：推得:Q=0.418（t2－t1）kJ②思考：②式表示的是不是该反应的反应热？ΔH=－0.418（t2－t1）0.025kJ/mol思考：②式表示的是中和热吗？实验步骤：中和热的测定1.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？对此装置，你有何更好的建议？答：两杯口相平：减少热量损失；碎纸条作用：保温隔热、减少实验过程中热量损失。若换用如保温杯会使实验结果更准确。2.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？若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使溶液的总质量增加，而导致实验结果误差。3.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？.若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。4、实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为1∶1,但在实际操作过程中往往会取0.55mol/L的NaOH，你知道为什么吗？HCl过量行吗？为了保证盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。HCl过量不可以，因为NaOH溶液测不准。5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。次数123起始温度t/ºc终止温度温度差t/ºct/ºc盐酸氢氧化钠平均值24.525.022.022.425.025.424.7522.225.226.525.428.21.753.23.0强酸、强碱反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=—57.3kJ/moLΔH=－0.418（t2－t1）0.025kJ/mol讨论下列问题2.本实验中若把盐酸改为醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？答案：因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。1.若将盐酸和NaOH的体积都扩大到100mL，所测数值是否约为本实验结果的二倍？答案：否.“1molH2O”［练习］50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品是。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”“偏小”“无影响”）。环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等”“不相等”），所求中和热（填“相等”“不相等”），简述理由：不等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量，与酸碱的用量无关（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）偏小偏小第二部分燃烧热一、燃烧热例2：实验测得101kPa时1molH2完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是H2的燃烧热。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ/mol一、燃烧热1.燃烧热的的概念:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。为什么指定温度和压强?C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）单位:kJ/mol限定燃料的物质的量2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:①C8H18的燃烧热是多少?△H=－5518KJ/mol②1molC8H18燃烧时放出了多少热?5518KJ一、燃烧热1.燃烧热的的概念:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。强调：Ⅰ、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物如:C→C02，H→H20(l)，S→S02等Ⅱ、燃烧热通常由实验测得Ⅲ、可燃物以1mol为标准进行测量Ⅳ、系数常用分数表示2.表示的意义：如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:在101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)×△HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=－890.31KJ/mol★燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化放热反应ΔHΔH0,单位kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)生成物的量不限量1molH2O反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol【例1】在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？【解】根据题意，在101kPa时，1molCH4完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890kJ／mol即CH4的燃烧热为890kJ／mol。1000LCH4(标准状况)的物质的量为：n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol1molCH4完全燃烧放出890kJ的热量，44.6molCH4完全燃烧放出的热量为：44.6mol×890kJ／mol＝3.97×104kJ答：CH4的燃烧热为890kJ／mol，1000LCH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。【例2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH=－2800kJ／mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。解:根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。100g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/180g·mol-1=0.556mol1molC6H12O6完全燃烧放出2800kJ的热量，0.556molC6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556mol×2800kJ／mol=1560kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560kJ的热量。2H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。1、已知：2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答:ΔH=-285.8kJ/mol不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同C(石墨s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-393.5kl/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-395.0kl/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定3、下列各组物质的燃烧热相等的是：（）A.碳和一氧化碳B.1moL碳和2moL碳C.1moL乙炔和2moL碳D.淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)=-285.8kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)=-241.8kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)=-483.6kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ/molH4.已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿285.8kJ/mol则氢气的燃烧热△H为：-285.8kJ/mol1、能源就是能提供自然资源，包括等。2、我国目前使用的主要能源是，是能不。3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平3.解决能源的办法是，即开发和节约，提高能源的。4.现在探索开发的新能源有等，新能源的主要优势是。能量化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能化石燃料再生开源节流新的能源现有能源利用率太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能资源丰富，可以再生，污染少二、能源讨论下列问题：1、能源、一级能源、二级能源例:下列属于一级能源的是：属于二级能源的是：A风能B电能C氢能D阳光E天然气ADEBC能源：能提供能量的资源一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。1、选择燃料的标准是什么?燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。2、煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?思考与交流1、1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象．干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是()A.二氧化硫B.二氧化碳C.氮的氧化物D.碳氢化合物2、我国三峡工程所提供的清洁．廉价强劲．可再生的水电，相当于每年燃烧3×106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制()A.温室效应B.酸雨C.白色污染D.破坏大气臭氧层BA3.下列说法不正确的是()A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D.固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高4.为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为（）A．碳氢化合物B．碳水化合物C．氢气D．醇类AA