第一章 第一节 第2课时

第2课时中和反应的反应热及其测定[学习目标定位] 1.正确认识中和热的概念。

2.通过中和热的测定，初步学会测定化学反应反应热的实验方法，会分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小实验误差。

一中和反应中和热1．中和反应的概念是酸和碱反应生成盐和水的反应，实质是酸电离产生的H＋与碱电离产生的OH－结合成H2O。

强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。

2．写出下列反应的化学方程式(1)将0.02mol·L－1盐酸与0.02mol·L－1氢氧化钠溶液等体积混合：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。

(2)将0.01mol·L－1硫酸与0.02mol·L－1氢氧化钠溶液等体积混合：H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O。

3．上述两反应，若从物质类别的变化分析，其反应类型是中和反应；若从能量的变化分析，其反应类型是放热反应。

4．上述两反应的离子方程式是H＋＋OH－===H2O，两反应过程中的热量变化相同(填“相同”或“不同”)，判断的依据是参加两反应的H＋、OH－的数目都相同。

关于中和热的理解(1)中和热的概念是酸和碱在稀溶液中发生中和反应生成1_mol_H2O(l)时的反应热。

(2)浓的强酸和强碱在发生中和反应的同时还要发生溶解，溶解要放出热量；若是浓的弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要发生电离，电离要吸收热量，故放出的热量均不完全是中和热。

(3)强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1molH＋和1molOH－反应生成1molH2O(l)，放出57.3kJ的热量，表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

1．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．1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时的反应热叫做中和热D．测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液答案 C解析本题考查的是中和热的概念，关键是记清楚有关中和热的问题。

中和热是指稀酸、稀碱中和反应生成1molH2O(l)时所放出的热量，故C正确；H2SO4和Ba(OH)2反应时，除生成水外，还有BaSO4沉淀生成，所以其反应热不是中和热，D错误。

2．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，并且醋酸为弱酸，电离时吸热，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。

二中和热的测定1．中和反应反应热可以用实验的方法测得：先将反应器置于绝热容器中，然后在反应器内将酸、碱稀溶液混合，发生中和反应，放出的热传入水(稀溶液)中，测量出水(稀溶液)的温度变化，根据水的质量、比热容等即可求出反应放出的热量。

2．实验装置(1)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。

(2)实验过程中，还需要的其他仪器有50_mL量筒(2个)。

3．实验测量数据(1)初始温度(t1)用一量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸，倒入小烧杯中并测量其温度；用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。

(2)终止温度(t2)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中，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，记录为终止温度t2。

(3)重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。

4．实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm －3，反应后溶液的比热容c ＝4.18J·g －1·℃－1。

该实验中盐酸和NaOH 溶液反应放出的热量是0.418(t 2－t 1)kJ ，中和热为16.72(t 2－t 1)kJ·mol －1[或ΔH ＝－0.418(t 2－t 1)0.025kJ·mol －1]。

5．中和热测定实验中应注意的事项(1)防止热量散失的方法：a.两个烧杯口要相平；b.在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；c.用玻璃棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌；d.实验时动作要迅速。

(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。

中和反应热的测定实验步骤绝热装置的准备——减少热量损失量取反应物，测反应前温度——用稀盐酸、NaOH 稀溶液混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的最高温度重复实验——减小实验误差计算反应热——ΔH ＝－4.18×10－3·m (溶液)·(t 2－t 1)n (H 2O )kJ·mol －13．某实验小组设计用50mL1.0mol·L－1盐酸跟50mL1.1mol·L－1氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。

在大烧杯底部垫碎泡沫塑料(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。

通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。

试回答下列问题：(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因是为保证盐酸完全被中和。

试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热__________________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(2)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热会________________________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会____________________(填“偏大”“偏小”或“不变”)，其原因是______________________________________________________________________________________________________________。

答案(1)偏小(2)偏小(3)偏小用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小解析(1)若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发，减少了HCl的量，则测得的中和热会偏小。

(2)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，其目的是防止温度计上面的残液与氢氧化钠反应，若无此操作步骤，会使得测量结果偏小。

(3)用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小。

4．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________(填序号)。

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：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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)D (2)－51.8kJ·mol －1 (3)不能 H 2SO 4与Ba(OH)2反应时生成BaSO 4沉淀的生成热会影响反应的中和热解析 (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。

即：t 1＝20.1＋20.02＋20.2＋20.42＋20.6＋20.523＝20.3 (℃)t 2＝23.2＋23.4＋23.63＝23.4 (℃)所以ΔH＝－100mL ×1g·mL －1×4.18J·g －1·℃－1×10－3kJ·J －1×(23.4－20.3)℃0.025mol＝－51.8kJ·mol －1(3)因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应时生成BaSO 4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。

1．在做中和热测定实验时，应使用的仪器是( )①量筒 ②托盘天平 ③烧杯 ④容量瓶 ⑤冷凝管 ⑥温度计 ⑦酒精灯 A ．①③⑥B ．②③⑤C ．①②③⑥D ．①②⑥⑦答案 A解析 中和热测定实验中，需用温度计测定溶液温度，需用量筒量取一定量的酸、碱溶液，需用烧杯盛放反应液及碎泡沫塑料，故选A 。

2．含有11.2gKOH 的稀溶液与1L0.1mol·L－1的H 2SO 4溶液反应，放出11.46kJ 的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为( ) A ．KOH(aq)＋12H 2SO 4(aq)===12K 2SO 4(aq)＋H 2O(l)ΔH ＝－11.46kJ·mol －1B ．2KOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===K 2SO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝－11.46kJ·mol －1C ．2KOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===K 2SO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝－114.6kJ·mol －1D ．KOH(aq)＋12H 2SO 4(aq)===12K 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3kJ·mol －1答案 D解析 中和热是以生成1molH 2O(l)所放出的热量来衡量的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1molH 2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故答案为D 。