中和热实验测定及误差分析课件.ppt

1、1在整个实验过程在整个实验过程中应把好两关：中应把好两关：(1)隔热关。如小烧隔热关。如小烧杯周围的泡沫塑料要填满，杯周围的泡沫塑料要填满，盖板两孔只要正好使温度计盖板两孔只要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可；倒和环形玻璃棒通过即可；倒入入NaOH 溶液要迅速等。尽溶液要迅速等。尽可能减少可能减少_。实验过程实验过程中中热量的散失热量的散失(2)准确关。如配制溶液浓度要准；溶液要新制，因久置准确关。如配制溶液浓度要准；溶液要新制，因久置NaOH溶液可能变质导致浓度不准；量取液体体积读数要准；溶液可能变质导致浓度不准；量取液体体积读数要准；对温度计读数要读到对温度计读数要读到_。最高点最高点2导

2、致导致“测定误差测定误差”的因素的因素根据计算关系：中和反应时放出的热量为根据计算关系：中和反应时放出的热量为(m1m2)c(t1t2)。其中溶液的比热容。其中溶液的比热容c是已知的。对于给定的反是已知的。对于给定的反应应m1和和m2也是定值，这样求算出的中和热是否接近也是定值，这样求算出的中和热是否接近57.3 kJ/mol，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热有取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热有较大误差的因素有：溶液浓度不准；溶液取量不准；隔较大误差的因素有：溶液浓度不准；溶液取量不准；隔热较差；室温太低；温度未取到最高点等。热较差；室温太低；温度未取到

3、最高点等。2.间接计算间接计算(1)利用热化学方程式进行相关量的求解利用热化学方程式进行相关量的求解先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间量的关系直接求算物质的量或反应质之间、物质与反应热之间量的关系直接求算物质的量或反应热。热。(2)依据燃烧热数据，利用公式直接求算反应热依据燃烧热数据，利用公式直接求算反应热 Q燃烧热燃烧热n(可燃物的物质的量可燃物的物质的量)(3)利用盖斯定律求反应热利用盖斯定律求反应热设计合理的反应途径。设计合理的反应途径。适当加减已知的热化学方程式，得出待求的热化学方适当加减已知的热化学

4、方程式，得出待求的热化学方程式，反应热也要进行相应的加减运算，从而得出待求热化学程式，反应热也要进行相应的加减运算，从而得出待求热化学方程式的反应热。方程式的反应热。在进行反应热的计算时，要注意反应热的符号以及反在进行反应热的计算时，要注意反应热的符号以及反应热与方程式中化学计量数间的比例关系。应热与方程式中化学计量数间的比例关系。(4)混合物燃烧放热求比例问题混合物燃烧放热求比例问题 可用常规的列方程组法，也可采用十字交叉法。可用常规的列方程组法，也可采用十字交叉法。(5)依据反应物与生成物的总能量的差值计算依据反应物与生成物的总能量的差值计算 HE生成物生成物E反应物反应物(6)依据反应物

5、化学键断裂与生成物化学键形成过程中的依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算能量变化计算 H反应物的化学键断裂吸收的能量生成物的化学反应物的化学键断裂吸收的能量生成物的化学键形成释放的能量键形成释放的能量特别提示特别提示：计算反应热时要注意以下几点：计算反应热时要注意以下几点：反应热与反应物、生成物的物质的量成正比。反应热与反应物、生成物的物质的量成正比。热化学方程式进行加减时，反应热也随之相加减热化学方程式进行加减时，反应热也随之相加减(包括包括数值、符号数值、符号)。书写热化学方程式的逆反应时，书写热化学方程式的逆反应时，H的数值不变，符号的数值不变，符号相反。相反。依据

6、反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算时，一定要准确判断物质中所含化学键的数目。能量变化计算时，一定要准确判断物质中所含化学键的数目。2010广东理综广东理综在在298 K、100 kPa时，已知：时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则则H3与与H1和和H2间的关系正确的是间的关系正确的是()AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2解析解析依次给三个热化学依次给三个热化学方程式编号为、，方程式编号

7、为、，则则2 2，故，故HH3 3HH1 12 2HH2 2。A【变式变式3】2009全国理综全国理综已知：已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H571.6 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1现有现有H2与与CH4的混合气体的混合气体112L(标准状况标准状况)，使其完全燃，使其完全燃烧生成烧生成CO2和和H2O(l)，若实验测得反应放热，若实验测得反应放热3695kJ，则原混合，则原混合气体中气体中H2与与CH4的物质的量之比是的物质的量之比是()A1 1B1 3C1 4D2 3答案：答案：B解析：解析：设设H2和和CH4的物质的

8、量分别是的物质的量分别是x、y，依据题意列，依据题意列出方程组：出方程组：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：同时注意：(1)参照新的热化学方程式参照新的热化学方程式(目标热化学方程式目标热化学方程式)，结合原，结合原热化学方程式热化学方程式(一般一般2至至3个个)进行合理进行合理“变形变形”，如热化学方程，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的化学方程式，求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之与原热化

9、学方程式之间间H的换算关系。的换算关系。(2)当热化学方程式乘、除以某一个数时，当热化学方程式乘、除以某一个数时，H也应乘、也应乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，除以某一个数；方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减也同样要进行加减运算，且要带运算，且要带“”“”“”符号，即把符号，即把H看作一个整体进行运看作一个整体进行运算。算。(3)将一个热化学方程式颠倒书写时，将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之的符号也随之改变，但数值不变。改变，但数值不变。(4)在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、固、液、气气)的相互转化，状态由固的相互

10、转化，状态由固液液气变化时，会吸热；反之会放气变化时，会吸热；反之会放热。热。磷单质及其化合物有广泛应用。由磷灰石磷单质及其化合物有广泛应用。由磷灰石主要成分主要成分Ca5(PO4)3F在高温下制备黄磷在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为：的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)21SiO2(s)30C(s)=3P4(g)20CaSiO3(s)30CO(g)SiF4(g)H已知相同条件下：已知相同条件下：4Ca5(PO4)3F(s)3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)2CaSiO3(s)SiF4(g)H12Ca3(PO4)2(s)10C(s)=P4(g)6CaO(s)10CO

11、(g)H2SiO2(s)CaO(s)=CaSiO3(s)H3用用H1、H2和和H3表示表示H，H_。解析解析先研究所给的热化学方程式先研究所给的热化学方程式(目标热化学方程式目标热化学方程式)，再观察所给的几个原热化学方程式，对这几个热化学方程式进再观察所给的几个原热化学方程式，对这几个热化学方程式进行合理的行合理的“变形变形”，分别将，分别将3，18，然后再将，然后再将318，即得目标热化学方程式，从而找到目标热化学，即得目标热化学方程式，从而找到目标热化学方程式和几个原热化学方程式方程式和几个原热化学方程式H之间的换算关系。之间的换算关系。答案答案 HH13H218H3A824.4 kJm

12、ol1B627.6kJmol1C744.7kJmol 1 D169.4kJmol1答案：答案：A 已知已知298 K时，时，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，在相同条件下向密闭容器中加入，在相同条件下向密闭容器中加入1 mol N2和和3 mol H2，达到平衡时放出的热量为，达到平衡时放出的热量为Q1；向另一容积相同；向另一容积相同的密闭容器中通入的密闭容器中通入0.95 mol N2、2.85 mol H2和和0.1 mol NH3，达，达到平衡时放出的热量为到平衡时放出的热量为Q2。则下列关系正确的是。则下列关系正确的是()A.Q1Q292.4 kJ B.Q2

13、Q192.4 kJC.Q2Q192.4 kJ D.Q1Q292.4 kJ错因分析错因分析易错选易错选D。解答此题时，要注意可逆反应不。解答此题时，要注意可逆反应不能进行到底，放出热量的多少取决于生成的氨的多少。此题涉能进行到底，放出热量的多少取决于生成的氨的多少。此题涉及等效平衡及可逆反应的概念。题中热化学方程式表明：及等效平衡及可逆反应的概念。题中热化学方程式表明：1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)完全反应完全反应的反应热为的反应热为92.4 kJmol1，而将，而将1 mol N2与与3 mol H2在一定条件下反应时，不可能反应完全在一定条件下反应时，不可能反应完全(可逆可

14、逆反应的特点反应的特点)，故，故Q1Q2。正确答案正确答案CACH3OH的燃烧热为的燃烧热为192.9 kJmol1B反应中的能量变化如图所示反应中的能量变化如图所示CCH3OH转变成转变成H2的过程一定要吸收能量的过程一定要吸收能量错因分析错因分析易错选易错选A或或B。本题重点考查燃烧热的概念，。本题重点考查燃烧热的概念，反应热与反应物和生成物的总能量之间的关系，反应热与物质反应热与反应物和生成物的总能量之间的关系，反应热与物质聚集状态之间的关系。聚集状态之间的关系。CH3OH完全燃烧应生成完全燃烧应生成CO2(g)和和H2O(l)，A错误；反应是吸热反应，生成物能量应比反应物高，错误；反应

15、是吸热反应，生成物能量应比反应物高，B错误；错误；CH3OH与与O2反应转变成反应转变成H2放出能量，放出能量，C错误；错误；CH3OH(l)变为变为CH3OH(g)需要吸热，因此需要吸热，因此CH3OH(l)与与O2(g)反应放出的热量少，反应放出的热量少，D正确。正确。正确答案正确答案D 已知已知3.6 g碳在碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出并放出X kJ热量。已知单质碳的燃烧热为热量。已知单质碳的燃烧热为Y kJmol1，则，则1 mol C与与O2反应生成反应生成CO的反应热的反应热H为为()AY kJmol1B(10XY)kJmol1C(5X0

16、.5Y)kJmol1D(10XY)kJmol1错因分析错因分析易错选易错选B。本题首先应确定。本题首先应确定3.6 g碳在碳在64 g氧气中燃烧生成的氧气中燃烧生成的CO、CO2的量；热量的量；热量Y kJ为为1mol碳单质完全燃烧生成碳单质完全燃烧生成CO2的热量、热量的热量、热量X kJ为为3.6 g碳单质碳单质燃烧生成燃烧生成CO、CO2混合物的热量。不能认为生成的混合物的热量。不能认为生成的CO、CO2各各为为0.1 mol。根据题干知：碳的物质的量为根据题干知：碳的物质的量为0.3 mol，O2的物质的量为的物质的量为0.2 mol，两者反应生成，两者反应生成0.1mol CO2,0.2 mol CO。设。设1 mol C和和O2反应生成反应生成CO的反应热的反应热HA kJmol1，则，则X0.2 A0.1 Y，得得A5X0.5Y，所以，所以H(5X0.5Y)kJmol。正确答案正确答案C 化学反应化学反应N23H2=2NH3的能量变化如下图的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是所示，该反应的热化学方程式是()正确答案正确答案A