反应热的测量及计算

(1)概念：1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol。

1g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。

在101kPa、25℃的条件下的燃烧热又叫做标准燃烧热。 (2)表示燃烧热的热化学方程式书写：

燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。如：

H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ；△H = -285.8kJ/mol

C8H18(l) + O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ；△H = -5518kJ/mol 所以的燃烧热分别为285.8kJ/mol、5518kJ/mol。 (3)对燃烧热的理解

1燃烧热是反应热的一种，其△H为“-”或△H <0。 ○

2可燃物完全燃烧，生成稳定的化合物。 ○

完全燃烧时，下列物质要生成对应的化合物 C→CO2 H2→H2O S→SO2

C→CO不是完全燃烧，S→SO3，SO3不是S的燃烧产物，H2燃烧生成的水应为液态，不能是气态。

3燃烧热通常是由实验测得的。可燃物以1mol纯物质作为标准进行测量。 ○

2、中和热

(1)定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所释放的热量为中和热。 (2)对中和热的理解

1中和热不包括离子在水溶液中的生成热、○物质的溶解热、电解质电离的吸收热所伴随的热效应。

+-2中和反应的实质是H与OH化合生成H2O，若反应过程中有其他物质生成，这部分○

反应热也不再中和热内。

3中和热必须质生成1mol水放出的热量。中和热表示为： ○

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ；△H =-57.3kJ/mol 4用下列符号表示物质所处的状态：○气态用“g”，液态用“l”，固态用“s”、溶液用“aq”。 3、反应热的测量 (1)仪器：量热计

量热计有内外两个筒组成，外筒的外壁覆盖有保温层。盖上有 温度计和环形玻璃搅拌棒。 (2)原理：

将两种反应物加入内筒并使之迅速混合，测量反应前后溶液 温度的变化值即可根据溶液及量热计热容C利用下式计算出

反应释放或吸收的热量Q。Q= -C(T2-T1)式中：C表示体系的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。

注意：热容和比热的含义

当物质吸收热量升高时，温度每升高1K所吸收的热量，成为该物质的热容，用符号C表示。热容单位是J/K。

物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容成为该物质的比热容，简称比热。比热的单位是kJ/(K·kg)。

(3)中和反应的反应热测量： 实验原理：

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ；△H <0

使一定量的酸、碱完全反应，测量反应前后溶液温度的变量，利用下式计算△H值。 △H=-m·C·(T2-T1)/n(H2O) m：液体的质量； C：比热；

T：热力学温度，与摄氏度关系T=t+273.15。 T1：反应前的液体温度 T2：反应后的液体温度 实验成功的关键：

1保证一定量的酸或碱充分反应。 ○

2保证全反应热，并准确测量溶液的温度。 ○

实验用品：

1仪器：量热计、烧杯、量筒。 ○

2药品：○1.0mol/L的HCl溶液、1.0mol/L的HNO3溶液、1.0mol/L的NaOH溶液、1.0mol/L的KOH溶液。

实验步骤：

第一步 测量中和前酸和碱溶液的温度

1用量筒取100mL1.0mol/L的HCl溶液加入量容计容器的内筒中，盖上杯盖，读取并○

记录液体的温度T1；

2用另一量筒取105mL1.0mol/L的NaOH溶液加入250mL的烧杯中，测量、调节其温○

度，使之与量热计中HCl溶液的温度相同。

第二步 测量酸、碱中和的温度

将烧杯中的酸液快速倒入量热计容器的内筒中，立即盖严杯盖，将温度计的感温泡插入液体的中央，均匀充分搅拌液体，读取并记录液体的最高温度T2。

第三步 对比实验 用同样的实验仪器，用1.0mol/L的HNO3溶液代替1.0mol/L的HCl溶液，改用1.0mol/L的KOH溶液代替1.0mol/L的NaOH溶液，用相同体积的酸、碱溶液，用同样的实验步骤，分别测定HCl溶液与KOH溶液、HNO3溶液与NaOH溶液的中和热。

第四步 计算中和热

根据表中的实验记录，计算酸碱中和反应的焓变。

溶液温度/K 实验 中和热 T1 T2

288.15 294.84 △H=-57.3kJ/mol NaOH溶液与HCl溶液

289.15 295.84 △H=-57.3kJ/mol KOH溶液与HCl溶液

NaOH溶液与HNO3溶液 288.55 295.24 △H=-57.3kJ/mol 第五步 结论分析

根据实验测得的中和热，分析说明强酸与强碱的中和热的共同特点及其原因。 实验测出的中和热相同，都是△H=-57.3kJ/mol。实验中参加反应的物质都是强酸和强碱，它们在水中时全部电离的，因此所发生的反应都是溶液中的H+和OH-结合生成H2O的反应。

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

由于三个实验中所用液体的体积、溶液中H+和OH-的浓度都相同，反应温度有一样，所以三个反应的反应热相同。

4、盖斯定律 (1)内容：

化学反应的焓变只与反应体系的始态(各反应物)和終态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则与各步反应的反应焓变之和与该反应一步完成的焓变是相同的，这就是盖斯定律。

(2)特点：

1反应热效应应只与始态終态有关。 ○

2反应热总值一定。 ○

3热化学方程式之间可以进行代数等数学处理。 ○

(3)意义：

因为有些反应进行很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接得把他们的反应热计算出来。