中和反应的反应热及其测定

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。

归纳总结

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1mol 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，1mol H＋和1mol OH－反应生成1mol H2O(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1mol H2O(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1mol H2O(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.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1L0.5mol·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。则其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是()

A.ΔH1>ΔH2>ΔH3

B.ΔH1<ΔH3<ΔH2

C.ΔH1＝ΔH3>ΔH2

D.ΔH1>ΔH3>ΔH2

答案D

解析因为稀醋酸是弱酸，难电离，电离时吸热，浓硫酸溶于水时放热，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸)，又因放热反应中ΔH为负值，即ΔH＝－Q，故

ΔH2<ΔH3<ΔH1，因而选D。

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50mL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50mL 0.55mol·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(t2－t1)kJ，中和热为16.72(t2－t1)kJ·mol－1[或ΔH＝－0.418(t2－t1)

0.025

kJ·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。

归纳总结

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)·(t2－t1)

n(H2O)

kJ·mol－1

3.50mL0.50mol·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，

烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是。

(2)大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(3)实验中若改用60mL0.50mol·L－1盐酸跟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”或“不相等”)，所求中和热的数值(填“相等”或“不相等”)，理由是。