【選必一 化反熱效應(yīng)】【一化辭典】1反應(yīng)熱與焓變

反應(yīng)熱及其測定

熱量的釋放或吸收是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的常見形式例如，燃料的燃燒、酸與堿的中和反應(yīng)等會放出熱量，屬于放熱反應(yīng)。而有些反應(yīng)，如工業(yè)上煅燒石灰石的反應(yīng)等會吸收熱量，屬于吸熱反應(yīng)。在實(shí)際應(yīng)用中，人們?nèi)绾?span id="s0sssss00s" class="ql-color-#ee230d">定量地描述化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量呢?

體系和環(huán)境

在研究反應(yīng)熱時(shí)，需要明確體系和環(huán)境

下面以研究鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例：

化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)（反應(yīng)熱）

2.在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。

3.許多反應(yīng)熱可以通過量熱計(jì)直接測定。

例如，鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的過程中會放出熱量，導(dǎo)致體系與環(huán)境之間的溫度產(chǎn)生差異。在反應(yīng)前后，如果環(huán)境的溫度沒有變化，則反應(yīng)放出的熱量就會使體系的溫度升高，這時(shí)可以根據(jù)測得的體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計(jì)算反應(yīng)熱。

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)

請按照下列步驟，用簡易量熱計(jì)（如圖）測量鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)前后的溫度。

1.反應(yīng)物溫度的測量

（1）用量簡量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，測量并記錄鹽酸的溫度。用水把溫度計(jì)上的酸沖洗干凈，擦干備用。

（2）用另一個(gè)量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，用溫度計(jì)測量并記錄NaOH溶液的溫度

2.反應(yīng)后體系溫度的測量

打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒，立即蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，用攪拌器勻速攪拌。密切關(guān)注溫度變化，將最高溫度記為反應(yīng)后體系的溫度（t?）

3.重復(fù)上述步驟1至步驟2兩次（避免可能的誤差）。

[數(shù)據(jù)處理]

（1）取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的平均值記為反應(yīng)前體系的溫度（t?）。計(jì)算溫度差(t?-t?），將數(shù)據(jù)填入下表。

（2）取三次測量所得溫度差的平均值作為計(jì)算依據(jù)。

（3）根據(jù)溫度差和比熱容等計(jì)算反應(yīng)熱。

（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理計(jì)算

1.反應(yīng)原理：Q＝m×C×△t

Q：中和反應(yīng)放出的熱量；m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量；

C：反應(yīng)混合液的比熱容；△t:反應(yīng)前后溶液溫度的差值

2.為了計(jì)算簡便，可以近似地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)所用酸、堿稀溶液的密度、比熱容與水的相同，并忽略量熱計(jì)的比熱容，

則：①50mL0.50mol/L鹽酸的質(zhì)量m?=50g,50mL0.55mol/LNaOH溶液的質(zhì)量m?=50g。

②反應(yīng)后生成的溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)。

生成1molH2O放出的熱量為：

為了提高測定的準(zhǔn)確度，應(yīng)該采取哪些措施?

1.隔熱層、杯蓋等的使用是為了減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。

2.要使用同一支溫度計(jì)，避免儀器誤差。注意測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。

3.使用不同的量筒分別量取酸堿溶液

4.正確讀取體積和溫度，多次試驗(yàn)求平均值時(shí)，若有某一組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有明顯偏差，應(yīng)直接舍去。

5.操作時(shí)動作要快，盡量減少熱量的散失。

6.為了保證鹽酸完全被中和，采用稍過量的NaOH溶液。

中和熱概念

3.中和熱：大量實(shí)驗(yàn)測得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol H?O(l)時(shí)，放出57.3kJ的熱量。

（1）對同一反應(yīng)來說，中和反應(yīng)的反應(yīng)熱大小與所用酸、堿溶液的用量有關(guān)。

（2）而中和熱是指生成1mol H?O(l)時(shí)的反應(yīng)熱，故酸、堿溶液的用量對中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定結(jié)果沒有影響。

e.g.

4.中和熱易錯(cuò)點(diǎn)：

（1）酸、堿溶液中若有濃溶液，生成1mol H?O(l)時(shí)反應(yīng)放出的熱量大于57.3kJ

（2）酸、堿中若有弱酸或弱堿，電離需要吸熱，生成1molH?O(l)時(shí)反應(yīng)放出的熱量小于57.3kJ

e.g.

（3）若酸與堿反應(yīng)生成1molH?O(l)的同時(shí)還有沉淀生成，則反應(yīng)放出的熱量大于57.3kJ。如稀硫酸與Ba(OH)?溶液反應(yīng)生成1molH?O(l)時(shí)，反應(yīng)放出的熱量一定大于57.3kJ（SO42+和Ba2+反應(yīng)生成BaSO4時(shí)會放熱）。

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)（例題）

反應(yīng)熱與焓變

只需記?。?span id="s0sssss00s" class="ql-color-#ee230d">在等壓條件下，反應(yīng)熱等于焓變。

焓、焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系

微觀角度來討論反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)

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