中和反应反应热的测量与计算讲解
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第一节 化学反应与能量的变化
中和反应 反应热的测量
中和热
稀 在 溶液中,酸与碱中和反应时生
成1mol H2O,这时的反应热叫中和热.
测定原理
药品: 50mL 0.50mol∕L的 HCl 和 50mL 0.50mol∕L的 NaOH
方法: 通过先测量稀的强酸与强碱发生中和反 应的反应热，然后计算酸碱反应的中和热。
讨论
若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L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。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量 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）。
。
Biblioteka Baidu
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）偏。小
（4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L N（a填O“H溶相液等进”行“反不应相，等与”上）述，实所验求相中比和，相热所等 放出的（热填量“不相等 等（5”）“用不相相同等浓”度）和H，体2因O简为积所述中放的理和出氨热由的水是能：代指量酸替，跟与N碱酸aO发碱H生的溶中用液和量反进无应关行生上。成述1 m实o验l ，
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0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和， 采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使 盐酸过量，亦可。
5.重复实验三次，取测量所得数据的平均值作为 计算依据。
讨论
你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是， 分析产生误差的原因。
c：反应混合液的比热容。
Δt：反应前后溶液温度的差值。
我们如何得到上述数据呢？
m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的 酸、碱质量相加即可；c 需要查阅，Δt可用温度计 测出反应前后的温度相减得到。
酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质 量应怎样得到？
量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。
已知 V酸=V碱=50 mL ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L c=4.18 J/（g·℃）
请把以上数据代入式②，得出Q的表示式。其中热 量的单位用kJ。
Q = 0.418（t2－t1）kJ ③
思考：③式表示的是不是该反应的反应热？是中和 热吗？为什么？
Q =（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） ②
本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它 们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液， 且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度 均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g·℃)
可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进 行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL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而便立即去测碱的温度，致 使热量损失而引起误差。
测得的中和热的数值会
偏小；用50 mL 0.50mol/L NaOH
溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会
偏。小（均
填“偏大”“偏小”“无影响”）
.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？ . 因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟 缓，将会使热量损失而使误差增大。
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。
实验室测定反应热的简易装置及注意事项
仪器：大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、 温度计、量筒（50 mL）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。
药品：0.50 mol/L 盐酸、 0.55 mol/L NaOH溶液
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，如下图所示。
ΔH= －
0.418 （t2－t1） kJ/mol
0.025
问题讨论
为什么不直接用100mL 10mol∕L的 HCl 和100mL 10mol∕L的NaOH反应或用 1000mL 1.0mol∕L的HCl和1000mL 1.0mol∕L的NaOH反应得到1mol的H2O，从 而直接测得中和热呢?
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？ 对此装置，你有何更好 的建议？
中和热的测定
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。若换用隔热、 密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更 准确。 2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/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。
H+ (aq) + OH- (aq) = H2O(l) 0.025mol 0.025mol 0.025mol 测定值△H1
1mol 中和热△H=?
思考：
我们取一定量的盐酸和氢氧化钠 溶液发生中和反应，哪些数据可以帮 助我们测出它们的反应热呢？
Q =m c Δt
①
Q:中和反应放出的热量。
m：反应混合液的质量。
③式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的， 中和反应放热，故其ΔH为“－”。
中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热， 而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55mol/L 氢氧 化钠反应后生成的水只有0.025 mol，故③式表示的 也不是中和热。
问题： 该反应的中和热应怎样表示呢？
［练习］50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH
溶液在图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 环形玻璃搅。拌棒
减少实验过程
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 中的热量损失
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。
3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液， 并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
中和反应 反应热的测量
中和热
稀 在 溶液中,酸与碱中和反应时生
成1mol H2O,这时的反应热叫中和热.
测定原理
药品: 50mL 0.50mol∕L的 HCl 和 50mL 0.50mol∕L的 NaOH
方法: 通过先测量稀的强酸与强碱发生中和反 应的反应热，然后计算酸碱反应的中和热。
讨论
若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L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。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量 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）。
。
Biblioteka Baidu
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）偏。小
（4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L N（a填O“H溶相液等进”行“反不应相，等与”上）述，实所验求相中比和，相热所等 放出的（热填量“不相等 等（5”）“用不相相同等浓”度）和H，体2因O简为积所述中放的理和出氨热由的水是能：代指量酸替，跟与N碱酸aO发碱H生的溶中用液和量反进无应关行生上。成述1 m实o验l ，
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0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和， 采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使 盐酸过量，亦可。
5.重复实验三次，取测量所得数据的平均值作为 计算依据。
讨论
你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是， 分析产生误差的原因。
c：反应混合液的比热容。
Δt：反应前后溶液温度的差值。
我们如何得到上述数据呢？
m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的 酸、碱质量相加即可；c 需要查阅，Δt可用温度计 测出反应前后的温度相减得到。
酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质 量应怎样得到？
量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。
已知 V酸=V碱=50 mL ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L c=4.18 J/（g·℃）
请把以上数据代入式②，得出Q的表示式。其中热 量的单位用kJ。
Q = 0.418（t2－t1）kJ ③
思考：③式表示的是不是该反应的反应热？是中和 热吗？为什么？
Q =（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） ②
本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它 们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液， 且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度 均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g·℃)
可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进 行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL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而便立即去测碱的温度，致 使热量损失而引起误差。
测得的中和热的数值会
偏小；用50 mL 0.50mol/L NaOH
溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会
偏。小（均
填“偏大”“偏小”“无影响”）
.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？ . 因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟 缓，将会使热量损失而使误差增大。
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。
实验室测定反应热的简易装置及注意事项
仪器：大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、 温度计、量筒（50 mL）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。
药品：0.50 mol/L 盐酸、 0.55 mol/L NaOH溶液
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，如下图所示。
ΔH= －
0.418 （t2－t1） kJ/mol
0.025
问题讨论
为什么不直接用100mL 10mol∕L的 HCl 和100mL 10mol∕L的NaOH反应或用 1000mL 1.0mol∕L的HCl和1000mL 1.0mol∕L的NaOH反应得到1mol的H2O，从 而直接测得中和热呢?
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？ 对此装置，你有何更好 的建议？
中和热的测定
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。若换用隔热、 密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更 准确。 2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/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。
H+ (aq) + OH- (aq) = H2O(l) 0.025mol 0.025mol 0.025mol 测定值△H1
1mol 中和热△H=?
思考：
我们取一定量的盐酸和氢氧化钠 溶液发生中和反应，哪些数据可以帮 助我们测出它们的反应热呢？
Q =m c Δt
①
Q:中和反应放出的热量。
m：反应混合液的质量。
③式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的， 中和反应放热，故其ΔH为“－”。
中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热， 而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55mol/L 氢氧 化钠反应后生成的水只有0.025 mol，故③式表示的 也不是中和热。
问题： 该反应的中和热应怎样表示呢？
［练习］50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH
溶液在图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 环形玻璃搅。拌棒
减少实验过程
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 中的热量损失
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。
3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液， 并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。