高二化学实验1中和反应反应热的测定学案Word文件下载.docx

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大小烧杯中间的空隙要用塑料泡沫填满；

烧杯口用硬纸板或塑料泡沫板盖住。

目的是为了达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失。

2．用一个量筒量取50mL0.50mol·

L−1盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。

然后把温度计上的酸用水冲洗干净。

温度计上的酸要用水冲洗干净，并且冲洗后的溶液不能倒入小烧杯中，防止溶液的质量因此增加而导致实验结果误差。

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，记入下表。

实验次数

起始温度t1/℃

终止温度t2/℃

温度差（t2-t1）/℃

HCl

NaOH

平均值

1

2

3

量取50mL0.55mol·

L−1NaOH溶液，碱稍微过量，保证盐酸完全被NaOH中和。

实验需用强酸、强碱的稀溶液。

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溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面），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，记入上表。

重复实验2～4三次。

环形玻璃搅拌棒上下缓慢提拉，NaOH溶液一次倒入小烧杯，避免热量的散失。

重复2～3次实验，减少实验误差。

5．取测量所得数据的平均值作为计算依据，根据实验数据计算中和热。

误差较大的一组数据舍弃不用

１．取三次测量所得数据的平均值作为计算依据

t1/℃

t2/℃

（t2-t1）/℃

2．计算反应热

为了计算简便，我们近似的认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热容与水相同，并忽略实验装置的比热容；

V酸=V碱=50ml；

盐酸的质量m1=50g，NaOH溶液的质量m2＝50g；

中和后生成的溶液的比热容c＝4.18J/（g·

℃）

50mL0.50mol·

L−1盐酸和50mL0.55mol·

L−1NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：

Q=（m1+m2）·

c·

（t2℃－t1℃）

＝100g×

4.18J/（g·

℃）（t2－t1）℃

＝0.418（t2－t1）KJ

生成的水的物质的量：

n=0.050L×

L−1=0.025mol

生成1molH2O时的中和热为：

1．温度计上的酸为何要用水冲洗干净？

冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？

为什么？

因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净。

冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。

2．实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？

若用HCl过量行吗？

为了保证0.50mol·

L−1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·

L−1NaOH溶液，使碱稍稍过量。

若使盐酸过量，亦可。

3．本实验中若把50mL0.50mol·

L−1的盐酸改为50mL0.50mol·

L−1醋酸，所测结果是否会有所变化？

或将稀盐酸换成浓硫酸，又是怎样的变化？

会有所变化。

因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得中和热偏大。

浓硫酸在稀释的过程中会放出大量的热，会使得结果偏低。

4．若改用100mL0.50mol·

L−1的盐酸和100mL0.55mol·

L−1的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？

否。

因所测中和热是指强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量，其数值与反应物的用量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。

但是整个过程放出的热量为上述实验的两倍。

5．NaOH（aq）和HCl（aq）发生反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量，则上述反应的热化学方程式为？

HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）；

ΔH=－57.3kJ·

mol−1

m1+m2

t2-t1

nH2O

△H

量取盐酸时，仰视读数

↑

－

↓

测了盐酸后的温度计未用水清洗而便立即去测NaOH溶液的温度

向烧杯中加碱时有碱液溅到烧杯外

分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中

大烧杯的盖板中间小孔太大

用环形铜丝代替环形玻璃搅拌棒

1．关于中和热的测定实验，下列说法正确的是（）

A．为了使反应进行的更完全，可以使酸或碱适当过量

B．为了使反应充分，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）

C．中和热为一定值，实验结果与所用酸（碱）的用量和种类均无关

D．用铜丝代替玻璃棒搅拌，会使中和热测定数值偏大

【答案】A

2．下列说法正确的是（）

A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量

B．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应

C．测定中和热的实验中每次实验需要测定三次温度数据

D．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生吸热反应；

反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生放热反应

【答案】C

3．测定稀盐酸和NaOH稀溶液中和热的实验中没有使用的仪器有（）

①大、小烧杯　②容量瓶　③量筒　④环形玻璃搅拌棒　⑤试管　⑥温度计　⑦蒸发皿⑧托盘天平

A．①②⑥⑦B．②⑤⑦⑧C．②③⑦⑧D．③④⑤⑦

【答案】B

4．下列说法正确的是（）

A．强酸跟强碱的反应热一定是中和热

B．1molC完全燃烧放热383.3kJ，其热化学方程式为：

C+O2===CO2　ΔH=

-383.3kJ·

C．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热叫做中和热

D．表示中和热的离子方程式为：

H+（aq）+OH−（aq）===H2O（l）　ΔH=+57.3kJ·

【解析】中和热是强酸、强碱稀溶液全部反应生成1mol水时放出的热量，若是浓硫酸和氢氧化钠溶液反应过程中除中和热还有溶解热，反应热不是中和热，A错误，C正确;

热化学方程式中物质聚集状态未标注，B错误;

中和反应是放热反应，反应焓变为负值，D错误。

5．有关中和热的实验操作正确的是（）

A．去掉两烧杯间的碎泡沫塑料B．记录反应的最高温度C．向烧杯中加碱时有碱液溅到烧杯外D．酸碱混合后不及时搅拌

6．已知H+（aq）＋OH−（aq）=H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol−1。

向50mL2mol·

L−1的NaOH溶液中加入1mol·

L−1的某种酸恰好完全反应，测得加入酸的体积与反应放出热量的关系如下图所示（不考虑热量的散失），则该酸可能是（）

A．醋酸（CH3COOH）B．盐酸C．草酸（HOOC—COOH）D．硫酸

7．下列关于“中和反应反应热的测定”实验描述正确的是（）

A．为了反应充分进行，应使用50mL0.5mol·

L−1的盐酸和50mL0.55mol·

L−1的NaOH溶液反应

B．为了操作安全，可将NaOH溶液分多次倒入50mL0.5mol·

L−1盐酸中进行反应

C．用量筒量取50.0mL盐酸时，俯视刻度会导致所取盐酸的体积偏大

D．实验过程中，使用环形铜棒搅拌，使溶液充分混合

【解析】NaOH溶液稍过量，保证盐酸完全反应，测定的数值准确度高，A正确；

这样操作热量损失较大，必须一次性倒入，B错误；

俯视刻度使盐酸的液体凹液面最低处低于50.0ml，会导致所取盐酸的体积偏小，C错误；

环形铜棒搅拌，热量损失较大，应该用环形玻璃搅拌棒，热量损失小，D错误；

正确选项A。

8．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：

向lL0.5mol·

L−1的NaOH溶液中加入下列物质：

①稀醋酸②浓硫酸③稀硝酸，恰好完全反应时，反应热ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是（）

A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2

C．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3D．ΔH2＞ΔH3＞ΔH1

【解析】根据醋酸是弱酸，电离过程要吸热，所以焓变最大；

浓硫酸溶于水放热，则放出的热量最高，焓变最小；

从中和角度讲，稀硝酸是强的稀酸，放出的热量为57.3kJ，即放出的热量为ΔH1＞ΔH3＞ΔH2，答案选B。

9．将V1mL1.00mol·

L−1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1+V2=50）。

下列叙述正确的是（）

A．做该实验时环境温度为22℃

B．该实验表明化学能可以转化为热能

C．NaOH溶液的浓度约是1.00mol·

L−1

D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应

【解析】A项为5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应后温度为22℃，A错误；

由图像知V1=30时溶液的温度最高，故此点NaOH与HCl恰好完全反应，c（NaOH）=1.00mol·

L-1×

=1.5mol·

L-1，C错误；

Ba（OH）2·

8H2O晶体和NH4Cl晶体反应有水生成，但为吸热反应，D错误。

10．（I）2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）反应过程的能量变化如图所示。

已知1molSO2（g）氧化为1molSO3（g）的△H=-99kJ·

请回答下列问题：

（1）E的大小对该反应的反应热______（填“有”或“无”）影响。

该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点______（填“升高”还是“降低”）。

（2）完成SO2氧化为SO3的热化学方程式______________________。

（II）用50mL0.50mol·

L−1盐酸与50mL0.55mol·

L−1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_____________。

实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替该用品_______（填“能”或“否”）

（2）向盐酸溶液中加入NaOH溶液的正确操作是_______（从下列选出）。

A．沿玻璃棒缓慢倒入B．—次迅速倒入C．分三次少量倒入

（3）用相同浓度和体积的氨水（NH3·

H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_____（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。

（4）小明利用上述装置做实验，测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是__________________。

A．测量完盐酸的温度再次测最NaOH溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净。

B．做本实验的当天室温较高

C．大小烧杯口不平齐，小烧杯口未接触硬纸板。

D．在量取盐酸时仰视读数

E．大烧杯的盖板中间小孔太大

【答案】

（I）

（1）无；

降低

（2）2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）ΔH=-198kJ·

mol-1

（II）

（1）环形玻璃搅拌棒；

否

（2）B

（3）偏小

（4）ACE

【解析】

（I）

（1）反应热为正反应活化能与逆反应活化能的差值，因此活化能的大小与反应热无关；

加入催化剂改变了反应的途径，降低反应所需的活化能，所以E的变化是减小，图中B点会降低；

正确答案：

无；

降低。

（2）因1molSO2（g）氧化为1molSO3（g）的△H=-99kJ·

mol-1，所以2molSO2（g）氧化为2molSO3（g）的△H=-198kJ·

mol-1，热化学方程式为：

2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）ΔH=-198kJ·

mol-1；

mol-1。

（II）

（1）根据量热计的构造可以知道该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；

铜的导热性强，易造成热量的散失，所以实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒；

因此，本题正确答案是：

环形玻璃搅拌棒，否。

（2）沿玻璃棒缓慢倒入或分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，应一次迅速倒入；

B。

（3）一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替NaOH溶液反应，反应放出的热量偏小；

偏小。

（4）A．测量完盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，在测NaOH溶液温度时，会发生酸碱中和反应，温度计示数变化值减小，导致测得中和热的数值偏低，正确；

B．做本实验时的室温和反应热的数据之间无关，错误；

C．大小烧杯口不平齐，小烧杯口未接触硬纸板，会导致一部分能量的散失，导致测得中和热的数值偏低，正确；

D．在量取盐酸时仰视读数，会使得实际量取体积高于所要量的体积，酸过量，可以保证碱完全反应，导致测得中和热的数值偏高，错误；

E．大烧杯的盖板中间小孔太大，会导致一部分热量的散失，测得中和热的数值偏低，正确；

正确选项ACE。

11．中和热的测定是高中重要的定量实验。

取0.55mol·

L−1的NaOH溶液50mL与0.25mol·

L−1的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

（1）从如图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是___________________。

（2）若改用60mL0.25mol·

L−1H2SO4和50mL0.55mol·

L−1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量_____________（填“相等”“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热______（填“相等”“不相等”）

（3）写出稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式（中和热数值为57.3kJ·

mol−1）：

_____________________________________。

（4）某学生实验记录数据如下：

实验

序号

硫酸

氢氧化钠溶液

混合溶液

20.0

20.1

23.2

20.2

20.4

23.4

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△H=__________（结果保留一位小数）。

（5）上述实验数值结果与57.3kJ·

mol−1有偏差，产生偏差的原因可能是__________。

a．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度

b．量取盐酸的体积时仰视读数

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中

d．实验装置保温、隔热效果差

（1）环形玻璃搅拌棒

（2）不相等；

相等

（3）HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ·

mol-1

（4）-51.8

（5）acd

（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；

（2）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL0.25mol·

L-1H2SO4和50mL

0.55mol·

L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，中和热相等；

（3）中和热数值为57.3kJ·

mol-1，故稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式为：

HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ·

（4）第一次测定温度差为：

（23.2-20.05）℃=3.15℃，第二次测定的温度差为：

（23.4-20.3）℃=3.1℃，第三次测定的温度差为：

（23.6-20.55）℃=3.05℃，三次温度差的平均值为：

℃=3.1℃；

50mL0.55mol·

L-1氢氧化钠与50mL0.25mol·

L-1硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为0.05L×

L-1=0.025mol，溶液的质量为：

100mL×

1g·

cm−3=100g，温度变化的值为△T=3.1℃，则生成0.025mol水放出的热量为：

Q=m·

△T=100g×

℃）×

3.1℃=1295.8J，即1.2958KJ，所以实验测得的中和热△H=-

=-51.8kJ/mol；

（5）a．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，选项a正确；

b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，选项b错误；

c．分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，选项c正确；

d．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，选项d正确；

答案选项acd。