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化学反应的反应热
第1章 化学反应与能量转化
理解反应热的定义，通过中和反应热的测定实验，明确反应热定量测定的原理和方法。
飞机飞得高，全靠燃油烧，来回狂飞几千里，热量独领风骚。飞机的运行动力来源于航空燃油的燃烧，不同燃料燃烧放出的热量不同，我们如何定量地描述这些过程中的热量变化呢？
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一、化学反应的反应热
1、定义
当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
2、符号
Q
Q＞0 表示反应吸热，体系的能量升高。
Q＜0 表示反应放热，体系的能量降低。
3、意义
定量地描述化学反应释放或吸收的热能。
反应热的数值可以通过实验测得，也可以通过理论计算。
用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支称为热化学。
二、体系与环境
人为划定的研究对象（物质系统）称体系，体系以外的其他部分称环境。
示例：盐酸与NaOH溶液的反应
试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系
体系(系统)
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
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量
热量
三、反应热测定
温度计
玻璃搅拌器
反应物
简易量热计
外筒
内筒
1、仪器——量热计
测定反应前后溶液的温度
使反应物充分混合并充分反应，保持体系温度均匀
保温作用
反应容器
三、反应热测定
2、原理
Q ＝ －C（T2 － T1）
表示反应热
C表示溶液及量热计的热容
T2、T1分别表示反应前后体系的温度
将反应物加入内筒并使之迅速混合，测定反应前后溶液温度的变化值，即可利用公式Q＝－C(T2－T1)计算出反应热。
资 料 在 线
热容和比热
在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，物质吸收热量，温度每升高 1 K 时所吸收的热量称为该物质的热容。热容用符号 C 表示，其单位为 J K－1。
纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容，简称比热。比热的单位为kJ K－1 kg－1。常温下，液态水的比热为 4.18 kJ K－1 kg－1。
比热 =
热容
质量
比热
热容 =
质量

100 mL 1.0 mol/L的盐酸、100 mL 1.0 mol/L氢氧化钠溶液
简易量热计、250 mL烧杯、量筒(100 mL) 、温度计、搅拌器
1、实验药品
2、实验仪器
3、实验原理
Q ＝ －C（T2 － T1）= － c · m · Δt
m=ρV
温度计测量
量筒
测定中和反应的反应热
活动
·
探究
比热
4、实验步骤
测定中和反应的反应热
活动
·
探究
量热计的准备
反应后体系温度的测量
反应物温度的测量
重复实验
测→调
最高温度点
提高准确度
温度计
搅拌器
反应物
简易量热计
5、实验探究
测定中和反应的反应热
活动
·
探究
2.实验中是否可以更换温度计？
不能，会存在仪器误差
3.能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？
不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。
4.能否将NaOH分多次倒入热量计中？
不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失
5.玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？
不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。
1.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？
不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。
四、中和热
大量实验测得， 在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时放出57.3kJ的热量。
H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　
50.16kJ
57.3kJ
VS
我们的数据
大量实验数据
为什么测量值与理论值相比较偏小？
【思考】在实验过程中为提高实验的准确度的措施有哪些？
措施 作用
实验药品用量 采用碱稍过量的方法 保证酸、碱完全中和
实验装置、 仪器选择 内筒和外筒上口对齐，内外筒中间有隔热层 可以减少热量损失
实验过程使用同一支温度计进行温度测量 减少仪器本身的误差，使测量的温度更准确
使用玻璃搅拌器 可以减少热量损失
实验操作 用温度计测量完盐酸的温度后，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量碱溶液的温度 测量的初始温度更准确
将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖 减少热量的损失
重复实验2～3次 测量的温度差更准确
怎么理解57.3 kJ·mol－1
（1）强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)中和热为57.3 kJ·mol－1，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57.3 kJ·mol－1；
（2）以生成1 mol液态水为基准。
（3）反应不可以生成沉淀（如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O)。
浓H2SO4
NaOH
HNO3
Ba(OH)2
H2SO4
HNO3
NH3·H2O
Ba(OH)2
CH3COOH
NaOH
1
2
3
4
5
2、简易量热计直接测出的是(　　)
A、质量的变化 B、能量的变化
C、温度的变化 D、电流的变化
C
1、下列说法正确的是(　　)
A、化学反应不一定伴随着能量变化
B、伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C、化学反应可能发生颜色变化，有颜色变化的物质变化一定是化学变化
D、物质的化学能在一定条件下可转化为热能、电能等能量
D
3、将V1 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是 (　　)
A、做该实验时环境温度为22 ℃
B、该实验表明化学能可以转化为热能
C、NaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L-1
D、该实验表明有水生成的反应都是放热反应
B
4、下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是( )
A、温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物
B、强酸与强碱反应生成1 mol H2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C、测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化时的温度为终止温度
D、某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1mol H2O(l)放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大
D
5、50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所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反应反应热。
回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。
(2)如果不盖杯盖(泡沫塑料板)，所求得的中和反应反应热的绝对值将会________
(填”偏大””偏小”或“无影响” )。
玻璃搅拌器
偏小
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验_____________ (填“相等”或“不相等”，下同)；所求生成1molH2O放出的热与原实验____________，简述理由：_________________________________________________。
不相等
相等
生成1 mol水时的放出的热，与酸碱的用量无关

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