化學選修四11中和熱的測定

§1.1化學反應與能量(néngliàng)的變化第2課時中和反應(fǎnyìng)反應(fǎnyìng)熱的測定精品資料1.通過中和反應反應熱的測定(cèdìng)，初步學習測定(cèdìng)化學反應反應熱的實驗方法。2.能正確分析測定(cèdìng)反應熱時的誤差產(chǎn)生的原因，并能采取適當措施減小實驗誤差。教學(jiāoxué)目標精品資料要點中和反應(fǎnyìng)反應(fǎnyìng)熱的測定1．反應原理H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O，這時的反應熱叫做中和熱。2．測定方法本實驗通過測定酸堿中和反應前后溶液溫度的變化，計算(jìsuàn)反應過程中所放出的熱量，并由此求得中和熱。精品資料3．實驗原理實驗時，先測出鹽酸和氫氧化鈉溶液的起始溫度，求其平均溫度t1，兩溶液混合充分反應后，讀取混合液溫度t2。為了(wèile)使計算簡便，可以近似地認為：(1)0.5mol/L鹽酸和0.55mol/L氫氧化鈉的密度都是1g/cm3，則：50mL鹽酸質量m1＝50g,50mL氫氧化鈉質量m2＝50g。近似認為混合溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)，所以中和反應放出的熱量是：Q＝(m1＋m2)×C×(t2－t1)＝0.418(t2－t1)kJ。(2)又因50mL0.5mol/L鹽酸中含有0.025mol的H＋，所以跟0.025mol的OH－發(fā)生中和反應，生成0.025mol的水，放出(fànɡchū)熱量為Q(ΔH＝－Q)，所以：中和熱ΔH＝－＝－精品資料4．實驗用品(以鹽酸和NaOH溶液的反應(fǎnyìng)為例)(1)儀器：量筒(50mL兩個)、大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒。(2)藥品：0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液。精品資料(2)用一個量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入數(shù)據(jù)記錄表中。將溫度計上的酸用水沖洗干凈。(3)用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。(4)把套有蓋板(ɡàibǎn)的________和________放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)，蓋好蓋板(ɡàibǎn)，用________輕輕攪動溶液，測量混合溶液的________，記入下表。(5)重復步驟(2)～(4)三次。溫度計環(huán)形(huánxínɡ)玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒最高溫度5．實驗步驟(1)設計裝置如下圖所示。精品資料6．數(shù)據(jù)記錄(jìlù)及處理數(shù)據(jù)(shùjù)記錄表

溫度實驗次數(shù)起始溫度t1/°C終止溫度t2/°C溫度差(t2－t1)/°CHClNaOH平均值1

237.計算反應熱(1)以三次測量所得數(shù)據(jù)的________為計算依據(jù)。(2)實驗中反應放出的熱量為___________________________生成1molH2O時的反應熱為：ΔH＝____________________。平均值精品資料8．中和熱的測定實驗中應注意問題(1)酸堿溶液應當用強酸、強堿的稀溶液(0.1～0.5mol/L)。①測定中和熱不能用濃酸或濃堿，因濃酸或濃堿溶于水一般都要放熱，使所得中和熱數(shù)值偏大。②測定中和熱時不能用弱酸或弱堿，因弱酸或弱堿在水溶液中不能完全電離，若改用弱酸或弱堿，它們電離時要吸收一部分熱量(rèliàng)，使所得中和熱數(shù)值偏小。(2)要使用同一支溫度計。先后測量酸、堿及混合液的溫度時，要使用同一支溫度計，減小實驗誤差且測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再記下讀數(shù)。(3)實驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用。(4)操作時動作要快，盡量減少熱量(rèliàng)的散失。精品資料1.組裝(zǔzhuānɡ)簡易量熱器時，減少熱量損失的措施有哪些？提示：(1)保溫隔熱的效果一定要好，在兩燒杯縫隙一定要塞滿泡沫塑料(或紙條)；小燒杯杯口與大燒杯杯口相平；作蓋板的大燒杯上的泡沫塑料板上的兩個小孔，要恰好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過；也可用塊狀聚苯乙烯泡沫塑料制成與小燒杯外徑相近的絕緣外套(wàitào)來制作；(2)不能用導熱性良好或與酸反應的金屬攪拌器代替環(huán)形玻璃攪拌器。（3）確定快速倒入的NaOH能將HCL完全反應。應用思考精品資料2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值(shùzí)是否約為本實驗結果的二倍(假定各步操作沒有失誤)答案(dáàn)：否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時放出的熱量，其數(shù)值與反應物的量的多少無關，故所測結果應基本和本次實驗結果相同(若所有操作都準確無誤，且無熱量損失，則二者結果相同)。應用思考精品資料例150mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在圖示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮?huídá)下列問題：(1)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是________。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是_____________________。(3)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”)。(4)實驗中改用60mL0.50mol·L－1鹽酸跟50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量________(填“相等”“不相等”)，所求中和熱________(填“相等”“不相等”)，簡述理由(lǐyóu)：_____________________________________。(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會________。(均填“偏大”“偏小”“無影響”)用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會________。(均填“偏大”“偏小”“無影響”)應用精品資料答案：(1)環(huán)形玻璃攪拌棒(2)減少實驗過程中的熱量損失(sǔnshī)(3)偏小(4)不相等相等因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的能量，與酸堿的用量無關(5)偏小偏小精品資料應用(yìngyòng)例2．某實驗小組(xiǎozǔ)用50mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量計算反應熱。下列說法正確的是()A．如圖條件下實驗過程中沒有熱量損失B．圖中實驗裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒C．燒杯間填碎紙條的主要作用是固定小燒杯D．若改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/L的NaOH溶液進行反應，從理論上說所求放出熱量相等解析：圖中小燒杯與大燒杯之間有很大空隙未填滿碎紙條，會有較多的熱量散失，A項錯誤；燒杯間填碎紙條的主要作用是隔熱保溫，C項錯誤；D項中所求中和熱相同，但反應物的物質的量不同，所以放熱不同，D項錯誤；故選B項。答案：B中和反應反應熱的測定精品資料例3含有11.2gKOH的稀溶液與1L0.1mol/L的H2SO4溶液反應，放出(fànɡchū)11.46kJ的熱量，表示該反應中和熱的化學方程式為()A．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－11.46kJ/molC．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ/molD．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol解析：中和熱是以生成1molH2O(l)所放出的熱量來定義的，故書寫中和熱的熱化學方程式時，應以生成1molH2O(l)為標準來配平其余物質的化學計量(jìliàng)數(shù)，故答案為D。答案：D中和反應的熱化學方程式的書寫及判斷應用精品資料例4．強酸(qiánɡsuān)和強堿在稀溶液里反應的熱化學方程式可表示為：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O