高中化学 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化第2课时中和反应反应热的测定学案Word文档下载推荐.docx

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（2）注意：

①酸、碱溶液必须为稀溶液。

②计量标准必须是生成1__mol水。

（3）对于强酸和强碱的稀溶液反应，中和热基本上是相等的，表示为H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）

ΔH＝－57.3kJ·

mol－1。

【合作探究】

1．定义中的“稀溶液”是指小于或等于1mol·

L－1的酸碱溶液，为什么浓度不能过大？

答案　因为溶液浓度过大，混合时会产生溶解热效应而影响中和热的测定。

2.

Ba（OH）2（aq）＋

H2SO4（aq）===

BaSO4（s）＋H2O（l）　ΔH1

CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）===CH3COONa（aq）＋H2O（l）　ΔH2

NH3·

H2O（aq）＋HCl（aq）===NH4Cl（aq）＋H2O（l）　ΔH3

ΔH1、ΔH2、ΔH3的数值均不等于57.3kJ·

mol－1，为什么？

答案　57.3kJ的热量是指强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热，有弱酸或弱碱参加的中和反应，实验测出的中和热的数值要低于57.3kJ，因为弱电解质反应时会继续电离，电离要吸热；

在Ba（OH）2和H2SO4反应中，除生成H2O外，还生成了BaSO4，这部分反应热应不计在中和热内。

即：

中和热不包括离子在水溶液中的生成热，物质的溶解热，电解质电离所伴随的热效应。

二、中和热的测定

1．装置及仪器

2．实验原理

在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫中和热。

实验中通过测定酸碱中和反应过程中所放出的热量计算中和热。

3．实验步骤

（1）在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。

然后在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热及减少实验过程中热量损失的目的。

（2）用一量筒量取50mL0.50mol·

L－1盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净。

（3）用另一个量筒量取50mL0.55mol·

L－1NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度。

（4）把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次性倒入小烧杯中（不要洒到外面），盖好盖板。

用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，重复

（2）～（4）操作三次。

4．注意事项

（1）实验中应防止热量散失，如搅拌时应用玻璃棒，而不应用金属棒（丝）搅拌。

（2）加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响。

（3）数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。

1．在实验中，大小烧杯放置时，为何要使两杯口相平，填碎纸条的作用是什么？

答案　两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；

填碎纸条的作用是为了达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。

2．酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？

答案　因为该实验的关键是尽可能减少热量的损失，若动作迟缓，将会使热量损失多而使实验误差增大。

一、中和热测定实验的误差分析

【例1】　用“偏高”、“偏低”或“不变”填空。

（1）大烧杯上如不盖硬纸板，测得中和热的数值______。

（2）若将环形玻璃搅拌棒改成“铜棒”，测得中和热的数值______。

（3）在实验中用“50mL0.5mol·

L－1”的盐酸与50mL0.55mol·

L－1NaOH反应测定中和热，若把50mL的NaOH改成60mL，测得中和热的数值______。

（4）最后记录的温度不是最高温度，测得中和热的数值________。

（5）量取NaOH溶液和稀盐酸时，均仰视刻度线，测得中和热的数值______。

答案　

（1）偏低　

（2）偏低　（3）不变　（4）偏低　（5）偏高

【反思归纳】　中和热实验误差分析

测得的数据若不是57.3kJ·

mol－1，产生误差的原因可能有：

（1）量取溶液的体积有误差（测量结果是按50mL的酸、碱进行计算的，若实际量取时，大于50mL或小于50mL都会造成误差）。

（2）温度计的读数有误。

（3）实验过程中有液体洒在外面。

（4）混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。

（5）隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。

（6）测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，会使热量损失而引起误差。

变式训练1　实验室利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：

（1）该图中有两处未画出，它们是________，________。

（2）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是________。

（3）如用0.5mol·

L－1的盐酸与NaOH固体进行实验，则实验中测得的“中和热”数值将________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）；

原因是________________________________________________________________________。

答案　

（1）环形玻璃搅拌棒　泡沫塑料板或硬纸板

（2）提高装置的保温效果

（3）偏大　氢氧化钠固体溶于水放热

二、中和热测定实验的数据记录与处理

【例2】　利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50mL0.50mol·

L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净；

②用另一量筒量取50mL0.55mol·

L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；

③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。

回答下列问题：

（1）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________（填字母）。

A．用温度计小心搅拌

B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌

C．轻轻地振荡烧杯

D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动

（2）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·

cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18J·

g－1·

℃－1。

为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：

实验序号

起始温度t1/℃

终止温度t2/℃

盐酸

氢氧化钠溶液

混合溶液

1

20.0

20.1

23.2

2

20.2

20.4

23.4

3

20.5

20.6

23.6

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________（结果保留一位小数）。

（3）________（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是________________________________________________________________________。

解析　

（1）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：

用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。

（2）取三次实验的平均值代入公式计算即可。

t1＝

＝20.3℃

t2＝

＝23.4℃

所以ΔH＝

－

≈－51.8kJ·

mol－1

（3）因为硫酸与Ba（OH）2溶液反应时生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba（OH）2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。

答案　

（1）D　

（2）－51.8kJ·

mol－1　（3）不能　H2SO4与Ba（OH）2反应时生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的中和热

变式训练2　实验室用50mL0.50mol·

L－1盐酸、50mL0.55mol·

L－1NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验，得到表中的数据：

实验次数

NaOH溶液

20.3

23.7

23.8

21.5

21.6

24.9

完成下列问题：

（1）实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是________________，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

（2）经数据处理，t2－t1＝3.4℃。

则该实验测得的中和热ΔH＝________[盐酸和NaOH溶液的密度按1g·

cm－3计算，反应后混合溶液的比热容（c）按4.18J·

℃－1计算]。

（3）若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为ΔH1，则ΔH1与ΔH的关系为ΔH1____（填“＜”“＞”或“＝”）ΔH，理由是_______________________________。

答案　

（1）上下搅动（或轻轻搅动）　Cu传热快，热量损失多　

（2）－56.8kJ·

mol－1　（3）＞　NH3·

H2O电离吸热

解析　

（1）对于本实验，让NaOH和HCl尽可能快地完全反应是减小误差的一个方面，所以实验时用环形玻璃搅拌棒上下搅动，做好保温工作是减小误差的另一个重要方面。

由于铜丝传热快，热量损失多，所以选用环形玻璃搅拌棒，而不用铜丝搅拌棒。

（2）ΔH＝

－（100g×

4.18×

10－3kJ·

℃－1×

3.4℃）÷

0.025mol＝－56.8kJ·

（3）因弱电解质的电离过程是吸热的，将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反应后放出的热量少，所以ΔH1＞ΔH。

1．下列关于中和热的说法中正确的是（　　）

A．10L0.1mol·

L－1NaOH溶液与10L0.1mol·

L－1盐酸反应时的反应热是中和热

B．1molHCl气体通入1L0.01mol·

L－1NaOH溶液中反应时的反应热是中和热

C．1molCH3COOH与2molNaOH溶液反应时的反应热是中和热

D．只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水时的反应热就是中和热

答案　A

解析　B中1molHCl气体通入1L0.01mol·

L－1NaOH溶液中反应的热效应除了中和热外还有HCl气体的溶解热和电离热效应，错误；

C中醋酸溶液和NaOH溶液不一定是稀溶液，错误；

D中如果是硫酸与氢氧化钡反应，它们反应除生成水外还会生成硫酸钡沉淀，会放出更多热量。

2．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差

B．为了准确测定反应