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第一节 反应热
第1课时 反应热及其测定
第一章 化学反应的热效应
化学反应的本质 能量变化的原因
宏观
微观
旧物质反应生成新物质
反应物和生成物能量不同
旧键的断裂和新键的形成
断键吸收能量和成键释放能量不同
能量守恒
质量守恒
放热反应
吸热反应
反应物的总能量 > 生成物的总能量
反应物的总能量 < 生成物的总能量
断键吸收的能量E1＜成键释放的能量E2
断键吸收的能量E1＞成键释放的能量E2
定性描述
定量描述
必修2
选择性必修1
【研究盐酸与NaOH溶液的反应】
任务一 反应热及基本概念
体系(系统)
试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系
被研究的物质系统
环境
盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境
与体系相互影响的其他部分
热量
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量
化学反应的热效应(反应热)
反应前后体系的温度相等
等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量
问题：如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热量呢？
任务二 中和反应热的测定
问题：如何准确地测量一个化学反应反应热呢？以酸碱中和反应为例。
反应热计算公式 Q ＝ m c Δt
中和反应放出的热量
反应混合液的质量
反应混合液的比热容
反应前后溶液温度的差值
HCl + NaOH === NaCl + H2O
HCl(aq)、NaOH(aq)用量越多，产生的水越多，放热就越多，即生成水的量与放热成正比，所以计算生成1 mol水放出的热量即为中和热。
测定原理
计算式
中和热＝
Q
n(H2O)
＝
[m(HCl(aq)) +m(NaOH(aq))] c(t2-t1)
n(H2O)
t2为反应结束时温度,t1为反应前温度，因m(aq)＝V(aq)·ρ，V (aq)可直接测量，本实验在反应过程中要测得的数据就是t1、t2
任务二 中和反应热的测定
2. 实验设计
保证绝热环境，减少热量散失
重复实验，减小实验误差
使反应物迅速混合，反应充分进行，保持体系的温度均匀。不能用金属代替。
测量反应前后体系的温度
反应容器
减少热量散失，
降低实验误差。
减少热量散失，降低实验误差。
任务二 中和反应热的测定
3. 实验步骤
防止残留的酸与碱反应，
导致测量的t2 数据不准。
NaOH稍过量，确保盐酸完全反应
减少热量散失
任务二 中和反应热的测定
4. 数据处理
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1 / ℃ t2/ ℃ （t2 - t1）/ ℃
1 29.5 29.5 32.5
2 29.3 29.9 32.5
3 29.4 29.6 32.6
29.5
29.6
29.5
3
2.9
3.1
取三次测量所得温度差的平均值Δt=3℃
Q =mcΔt=(m1+m2)c(t2-t1)=4.18 ×10-3 ×(50+50)×(t2 - t1)kJ = 0.418(t2 - t1)kJ
生成1 mol H2O放出的热量为:
Q =
0.418(t2 - t1)
0.025
kJ
m = V酸 ρ酸＋V碱 ρ碱
V酸=V碱 =50 mL
ρ酸=ρ碱=1 g/cm3
=50.16kJ
任务二 中和反应热的测定
5. 误差分析
①装置本身缺陷：
②实验操作：
③数据处理：
如实验时间过长，造成热量损失
装置保温性能差，热量散失较多
酸碱溶液的比热容和密度均大于水
采用近似值计算，
大量实验测得，在25℃和101 kPa下，强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量，即中和热为57.3kJ/mol。——中和热定义
思考：上述过程中，测得的数据小于57.3，分析产生误差的可能原因是什么？
任务二 中和反应热的测定
思考：下列溶液混合后，生成生成1mol液态H2O放出的热量为定值57.3kJ吗？
浓H2SO4
NaOH溶液
HNO3溶液
NaOH溶液
H2SO4溶液
HNO3溶液
NaOH固体
Ba(OH)2溶液
CH3COOH溶液
NaOH溶液
1
2
3
4
5
浓H2SO4
NaOH（s）
CH3COOH
放热
稀释
溶解
放热
电离
吸热
BaSO4
生成
放热
中和热是强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O放出的热量，为57.3 kJ，
弱酸、弱碱电离时吸热，中和反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量小于57.3 kJ。
浓硫酸稀释、固体溶解时放热，与碱反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ。
当中和反应有沉淀生成时，生成1 mol H2O(l)放出的热量大于57.3 kJ。
课堂练习
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)中和反应反应热与酸的强弱有关，而与浓度无关。
(2)10 mL 1.0 mol·L－1的NaOH溶液与10 mL 1.0 mol·L－1的盐酸混合，20 mL 1.0 mol·L－1的NaOH溶液与20 mL 1.0 mol·L－1的盐酸混合，反应热后者是前者的2倍。
(3)中和热为57.3kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓H2SO4与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ。
(4)测定中和反应的反应热时,将碱缓慢分次倒入酸中,所测温度值偏小。
×
√
√
√
课堂练习
用如图所示的装置进行中和反应反应热的测定。下列说法正确的是
A．如图条件下实验过程中没有热量损失
B．玻璃搅拌器可用铜质材料代替
C．为了使反应均匀进行，药品可以分几次加入
D．分别测量NaOH与醋酸和硫酸中和反应的反应热，数值不同
D

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