引言:由于反应情况不同,反应热可以分为许多种, 如燃烧热、中和热等。
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引言:由于反应情况不同,反应热可以分为许多种, 如燃烧热、中和热等。
第四节 燃烧热和中和热一、燃烧热:
1 、定义:在 1.01×105Pa 和 298K 时, 1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。单位: KJ/mol 。2 、举例:
H2(g) + O2(g) == H2O(l) H= △ - 285.8 KJ/mol
(g) - 241.8
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C(s) + 1/2 O2(g) =CO(g) H= △ - 110.5 KJ/mol
3 、注意① 与外界条件有关 : 1.01×105Pa 和 298K② 与聚集状态有关 : s 、 l 、 g③ 物质是指纯净物——单质或化合物 NH3 + O2 → N2 + H2O④ 稳定氧化物或单质——不能再燃烧C → CO2(g) H → H2O(l) P → P2O5(s)
S → SO2(g) N → N2(g)
⑤ 燃烧热均为负值⑥ 以 1mol 可燃物为标准进行测量
4 、反应热与燃烧热的关系:
例题:已知一些物质的燃烧热数据如下:C : - 393.5 kJ H2 : - 285.8 kJ
CH4 : - 891.0 kJ C2H6 : - 1560.8 kJ
热化学方程式:C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) H△ =136.5kJ
试求:① C2H4 的燃烧热 ②下面反应的反应热
136.5KJ
2CO2 + 3H2O
△H -285.8KJ -1560.8KJ
C2H4 + H2 +7/2O2 C2H6 +7/2O2
△H + (-285.8) = 136.5 + (-1560.8)
△H =-1138.5kJ
△H =-74.1kJ
CO2 + 2H2O
-285.8KJ×2-393.5KJ
C2H4 +3O2 C + 2H2 +3O2
△H
-891.0KJ
-891.0 = H + (-393.5) + (-285.8×2)△
反应热 = 反应物燃烧热之和 生成物燃烧热之和
二、中和热:
1 、定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O ,这时的反应热叫中和热。
2 、举例: H+ (aq) + OH-(aq) = H2O(l) H = - △ 57.3KJ/mol
③ 以生成 1mol H2O 为标准进行测量
HAC (aq) + OH- (aq) = AC- (aq) + H2O(l) H △ < - 57.3KJ/mol
② 采用弱酸或弱碱,将导致测定的中和热数值偏低。因为弱酸或弱碱电离吸热。
NaOH (aq) + H2SO4(aq) = Na2SO4 + H2O(l)
△H = - 57.3KJ/mol
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3 、注意
① 稀溶液 :≤1mol/L 的溶液。浓度过大,混合时产生溶解热效应。
4 、测定:
① 装置图
② 原理 :△ H×n = ( m 酸 + m 碱 ) · C · ( t 终— t 始 )
③ 操作步骤:a 、搭好装置(见上图)
b 、量取 50mL 0.50mol/L 盐酸,倒入小烧杯中,测定温度得 tHCl ,记录。将温度计上的酸用水冲洗干净(洗液不进小烧杯)。
c 、用另一个量筒量取 50mL 0.55mol/LNaOH 溶液,测定温度得 tNaOH ,记录。
d 、先将温度计和搅拌棒放入小烧杯中,然后把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧杯中(注意不要洒到外面),轻轻搅动溶液并准确读取混合溶液的最高温度 t 终,记录。
e 、重复实验两次,取测量所得数据的平均值用为计算依据。
f 、根据实验数据计算:
tHCl + tNaOH
2 t 始
( 50+50 )g×4.185J /( g · )×℃ ( t 终— t 始 ) ×℃ 10- 3 KJ / J
0.418 ( t 终— t 始)
0.025KJ/mol
△Hn mol
说明:采用 0.55mol/L NaOH 溶液是确保 HCl 反应完全而生成 0.025molH2O 。
三、关于新能源的开发1 、 化石燃料:煤、石油、天然气
2 、 新能源:
① 种类:太阳能、燃料电池、风能、氢能等
② 特点:资源丰富、可再生、污染少。
四、其它
1 、热力学第二定律
△G° = △ H° — T S°△
自由能△ G° < 0 反应自发 △G° > 0 反应不自发 △G ° = 0 反应到达平衡
反应热可分成两部分能量:一部分用来作有用功(自由能变),另一部分消耗在改变体系的混乱度(熵变)。
E° = 0.0592n
lgK°
2 、电动势
△G° = -RTlnK°
△G° = -nFE°
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