中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定

課程信息高中化學(xué)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定編稿老師余平平一校黃楠二校林卉審核王慧姝1而揩耕骷練［便聽名和點提.夯實草礎(chǔ).提升能力】【考點精講】 ，7.中和熱的定義：在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量。.中和熱的測定（1）實驗用品大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計、2個量筒（50mL）、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50moLL-1鹽酸、0.55mol-L-1NaOH溶液。（2）實驗原理通過測定酸堿中和反應(yīng)前后溶液溫度的變化來計算中和熱的大小。（3）實驗步驟①在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條）大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如圖所示（該實驗也可在保溫杯中進行）：溫度計-碎泡沫塑料一環(huán)形玻璃

攪拌棒溫度計-碎泡沫塑料泡沫塑料板②用一個量筒量取50mL0.50molL-1鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄并填入下表，然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。③用另一個量筒量取50mL0.55molL」NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記錄并填入下表。實驗次數(shù)起始溫度（t）/℃終止溫度（-3）/℃溫度差&=-3—-1y2/℃HCl(11)/℃NaOH(12)/℃平均值(-1y2)/℃1

入小燒杯（注意不要灑在外面），用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀出混合溶液的最高溫度，作為終止溫度，記錄并填入表格。⑤重復(fù)實驗三次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算的依據(jù)。⑥根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算中和熱?！镜淅觥坷}1某學(xué)生進行中和熱測定，取用50mL0.50mol-L-1的HCl和50mL0.55molL-1的NaOH溶液（密度都是1g?cm-3）。實驗后得到以下數(shù)據(jù)：起始溫度T1/℃終止溫度T2/℃溫度差(T2-T1)/℃HClNaOH平均值125.525.025.2528.53.25224.524.524.5027.53.00325.024.524.7526.51.75（1）（中和后生成的溶液的比熱容為4.18J-g-L℃-1）請?zhí)嬖搶W(xué)生計算出中和熱的平均值：。（2）該學(xué)生測得的數(shù)據(jù)比理論值 （填“高”或"低”）。（3）從下列分析中選出該學(xué)生產(chǎn)生實驗誤差的原因可能是（填寫字母）a.溶液混合后未及時蓋好量熱計杯蓋b.傾倒溶液太快，有少量濺出燒杯C.溶液混合后攪拌不夠D.未等溫度升到最高值就記錄溫度計示數(shù)E.用量筒量取鹽酸體積時仰視讀數(shù)F.燒杯和玻璃棒吸收了一部分熱量思路導(dǎo)航（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，實驗3中數(shù)據(jù)是無效的，所以溫度差的平均值是3.125℃,根據(jù)△H=一3.125℃,根據(jù)△H=一0.418At 0.418義3.1250.0250.025=—52.25kJ-mol-1。（2）中和熱是一57.3kJ-mol-1,所以實驗值比理論值低。（3）數(shù)值偏低，說明反應(yīng)中有熱量損失，或者是酸、堿有損失。E中讀數(shù)偏大，結(jié)果應(yīng)該是偏高，所以正確的答案選ABCDF。答案(1)52.25kJ-mol-1 (2)低 (3)ABCDF例題2某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定。（1）實驗桌上備有燒杯（大、小兩個燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃棒、0.5moLL-1鹽酸、0.55mol?L-1NaOH溶液，尚缺少的實驗玻璃用品是 、。

實驗用品溶液溫度中和熱AHt1t2①50mL0.55mol.L-1NaOH50mL0.5mol.L-1HCl20℃223.3℃②50mL0.55mol.L-1NaOH50mL0.5mol.L-1HCl20℃23.5℃(2)他們記錄的實驗數(shù)據(jù)如下：已知：Q=Cm(t2—11),反應(yīng)后溶液的比熱容C為4.18kJ?℃-Lkg-1,各物質(zhì)的密度均為1g^cm-3o計算完成上表。AH=o(3)某研究小組將匕mL1.0mol/LHCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如下圖所示(實驗中始終保持匕+V2=50mL)?；卮鹣铝袉栴}： K研究小組做該實驗時環(huán)境溫度 (填“高于”、“低于”或“等于")22℃,此反應(yīng)所用NaOH溶液的濃度應(yīng)為mol/Lo多次測量求平均值的方法來進行測定。(2)Q=Cm(t2-t1)=1.42kJ，而△Hl1.42/(0.05x0.5)=-56.8kJ/mol(3)由圖看出，HCl溶液體積為5mL,中和后的溶液溫度為22℃,所以室溫應(yīng)該低于22℃o當(dāng)HCl溶液為30mL,NaOH溶液為20mL時兩者恰好反應(yīng)。由C1V1=C2V2可計算NaOH溶液的濃度為1.5mol/L答案(1)量筒、溫度計。(2)-56.8kJ/mol(3)低于，1.5【總結(jié)提升】測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的注意事項：(1)碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是防止熱量的散失。(2)為保證酸、堿完全中和，常使其中一種稍稍過量。(3)中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+和OH-化合生成H2O,若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱不應(yīng)算作中和熱。(4)實驗中若使用弱酸或弱堿,因中和過程中弱電解質(zhì)電離吸熱,會使測得數(shù)值偏低；若使用濃硫酸,因溶于水時放熱,會使測得數(shù)值偏高；堿若使用氫氧化鈉固體,因溶于水時放熱，會使測得數(shù)值偏高。H1=-57.3kJ／molH2=-57.3kJ／molH3<—57.3kJ/例如：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(1)1/2H2SOH1=-57.3kJ／molH2=-57.3kJ／molH3<—57.3kJ/CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) △H4>—57.3kJ/mol1/2H2sO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)=1/2BaSO4(aq)+H2O(1) △&<—57.3kJ/mol12 5△H>AH=AH,>^H.>^H12 5?同步練習(xí)【做.學(xué)綿流，雄蝴鐵】（答題時間：15分鐘）.判斷下列描述的正誤（正確的打y"，錯誤的打"x”）。TOC\o"1-5"\h\zmol酸與1mol堿完全反應(yīng)放出的熱量是中和熱。（ ）物質(zhì)具有的能量越高，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強。（ ）化學(xué)反應(yīng)的過程，既遵循質(zhì)量守恒定律，也遵循能量守恒定律。（）在確定的化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同。（需要加熱才能進行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)。（ ）（500mL）、小燒杯（（500mL）、小燒杯（100mL）外其他0.50mol.L-1鹽酸0.50mol.L-0.50mol.L-1鹽酸0.50mol.L-1鹽酸0.50mol.L-1鹽酸0.50mol-L-1鹽酸0.50mol-L-1NaOH溶液0.50mol-L-1NaOH溶液0.50mol-L-1NaOH溶液0.55mol-L-1NaOH溶液100mL量筒1個100mL量筒2個50mL量筒1個50mL量筒2個.下列實驗操作中一定會造成誤差的是（ ）A.在中和熱的測定實驗中用Ba（OH）2代替NaOH；H2SO4代替HClB.將pH試紙用蒸餾水濕潤后測某溶液的pHc.用堿石灰來干燥氨氣 'D.使用天平稱量時不小心將藥品與砝碼的位置放反了.已知：①2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）AH=—571.6kJ-mol-1；②H+（aq）+OH--(aq)===H2O(l)A.①式表示25℃571.6kJB.2H2(g)+O2AH=—57.3kJnol-1。下列說法中錯誤的是（ ）101kPa時，2molH2和1molO2完全燃燒生成2molH2O⑴放熱(g)===2H2O9)中AH大于一571.6kJ-mol-1C.將含1molNaOH的水溶液與50g98%的硫酸溶液混合后放出的熱量為57.3kJD.將含1molNaOH的稀溶液與含1molCH3COOH的稀溶液混合后放出的熱量小于57.3kJ5.中和熱的測定實驗的關(guān)鍵是要比較準(zhǔn)確地配制一定的物質(zhì)的量濃度的溶液，在實驗過程中要盡量避免熱量的散失，要求比較準(zhǔn)確地測量出反應(yīng)前后溶液溫度的變化?；卮鹣铝袉栴}：

（1）從實驗裝置圖看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是;大燒杯（2）在大小燒杯之間填滿碎泡沫（或紙條）其作用是;大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值（填“偏大、偏小、無影響"）（3）做一次完整的中和熱實驗，溫度計需要使用次；（4）該實驗常用0.50mol-L-1HCl和0.55mol-L-1的NaOH溶液各50mL。若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似為1g/cm3,中和后生成的溶液的比熱容C=4.18J/（g.℃）,反應(yīng)后溫度升高了入，則生成1mol水時的反應(yīng)熱AH=kJ/mol（填表達式）。（溫度升高了入，則生成1mol水時的反應(yīng)熱AH=kJ/mol（填表達式）。（5）如果用50mL0.50mol/L醋酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量由： 1（填“相等、不相等”），簡述理冊試題答案x、x、4、4、x解析：考查反應(yīng)熱的有關(guān)判斷。中和熱是在一定條件下，稀溶液中，強酸和強堿反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量，所以(1)是不正確的；物質(zhì)具有的能量越低，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強，因此(2)不正確；質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律，是化學(xué)反應(yīng)必須遵循的兩個基本定律，(3)正確；任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，所以在確定的化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同，(4)正確；反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，與反應(yīng)條件是無關(guān)的，只與反應(yīng)物和生成物總能量的相對大小有關(guān)，(5)不正確。D解析：本實驗中為了保證0.50mol-L-1的鹽酸完全被中和，采用0.55moll-iNaOH溶液，使堿稍過量，故A項不符合。所需酸、堿量均為50mL,故B項不符合。酸、堿應(yīng)分別用不同的量筒量取，故C項不符合。A解析：A項中由于Ba(OH)2和H2s04反應(yīng)除生成水外還生成BaSO4沉淀，一定會產(chǎn)生誤差；B項中，某溶液若為中性，將pH試紙用蒸餾水潤濕不會產(chǎn)生誤差；C項中不會造成誤差；D項中不用游碼時不會造成誤差。c解析：C項過程在發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量之外，還伴隨著濃硫酸稀釋所放出的熱量，故該項錯。 —^>4(1)環(huán)形玻璃攪拌棒 (2)保溫、隔熱；偏小 (3)3；(4)-0.418^t/0.025 (5)不相等；因為醋酸電離需要吸收熱量。解析：(1)在測定中和熱的實驗中為了使溶液混合均勻，在實驗過程中需要進行攪拌，根據(jù)裝置圖可知還缺少環(huán)形玻璃攪拌棒。 '(2)為了減少熱量的損失需要在大小燒杯之間填滿碎泡沫以起到保溫和隔熱的作用。如果沒有蓋硬紙板，會造成熱量的損失，導(dǎo)致測定結(jié)果偏小。(3)鹽酸和氫氧化鈉溶液的溫度都需要