高三化学 中和热测定实验误差分析

中和热概念及分类

•一、定义

•在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol 水时的反应热叫做中和热．

•定义要点：

•1．必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热．

•2．强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l)中和热均为57．3 kJ·mol－1，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57．3 kJ·mol－1；

•3．以生成1 mol 水为基准．

•二、注意点：

•中和热是以生成1 mol H2O所放出的热量来测定的，因此书写它们的热化学方程式时，应以生成1 mol 水为标准来配平其余物质的化学计量数，例如：

•KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)==== 1/2K2SO4(aq)＋H2O(l)；ΔH=－57．3 kJ·mol－1

•实质：H＋＋OH－ =H2O，当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，都有：H＋(aq) ＋OH－ (aq) ＝H2O(l)；ΔH =－57.3kJ/mol •三、分类与实例

•发生中和反应时，由于所用的酸和碱有强弱不同，又有一元、二元或多元之分，因而中和热各不相同。

•(1)一元强酸跟一元强碱的中和热

•一元强酸跟一元强碱中和时，中和热为－57.3 kJ/mol。

•(2)一元强酸跟一元弱碱或一元弱酸跟一元强碱的中和热

•如果有一元弱酸或弱碱参加中和反应，其中和热所放出热量一般都低于57.3 kJ/mol，也有个别高于57.3 kJ/mol的。这主要取决于弱酸或弱碱电离时吸热还是放热。

一般地说，弱酸或弱碱的电离是吸热的，因此，中和反应所放出的热量还要扣除电离时吸收的那部分热量，中和热也就低于57.3 kJ/mol。

例如，1 mol CH3COOH跟1 mol NaOH溶液反应时，中和热是56.0 kJ/mol。

•有的弱电解质电离时是放热的。例如，1 mol 氢氟酸电离时放出

10.4 kJ/mol热量。当它跟1 mol NaOH溶液反应时，中和热是67.7

kJ/mol。

•(3)二元酸跟一元强碱的中和热

•二元酸的电离是分两步进行的，两个H＋的中和热各不相同。中和第一个H＋的中和热，等于57.3 kJ/mol减去二元酸电离出第一个H＋所吸收的热量ΔH1；中和第二个H＋的中和热，等于57.3 kJ/mol减去二元酸电离出第二个H＋所吸收的热量ΔH2。因此，二元酸跟一元强碱的中和热ΔH可用下式表示：

•ΔH＝－〔2×57.3 kJ/mol－(ΔH1＋ΔH2)〕

•(4)多元酸跟一元强碱的中和热

•三元酸跟一元强碱的中和热为ΔH，三元酸里的三个H＋电离时所吸收的热量依次是ΔH1、ΔH2、ΔH3，则得：ΔH＝－〔3×57.3 kJ/mol－(ΔH1

＋ΔH2＋ΔH3)〕

•中和热测定：

(1)目的：①用量热法测定HCl与NaOH的中和热。②了解化学标定法，并掌握其操

作。

(2)原理：在298K、溶液足够稀的情况下，1molOH-与1molH+中和，可放出57.3.kJ

的热量。即:H+(aq)+OH-(aq) =H2O(aq) △H=－57.3kJ/mol

(3)仪器和实验：大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡

沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。

(4)步骤：

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

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、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。该实验也可在保温杯中进行。

②用一个量筒量取50mL0.50mol/L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。

③用另一个量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。

④把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)。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，记入下表。

⑤重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。

⑥根据实验数据计算中和热。