第一节化学反应与能量的变化第2课时中和反应反应热的测定(实验探究课),化学反应与能量,1通过中和反应反应热的测定，初步学习测定化学反应反应热的实验方法。2能正确分析测定反应热时的误差产生的原因，并能采取适当措施减小实验误差。,中和反应反应热的测定,1反应原理：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O，这时的反应热叫做中和热。2测定方法本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化，计算反应过程中所放出的热量，并由此求得中和热。,3实验原理实验时，先测出盐酸和氢氧化钠溶液的起始温度，求其平均温度t1，两溶液混合充分反应后，读取混合液温度t2。为了使计算简便，可以近似地认为：(1)0.5 mol/L盐酸和0.55 mol/L氢氧化钠的密度都是1 g/cm3，则：50mL盐酸质量m150 g，50mL氢氧化钠质量m250 g。近似认为混合溶液的比热容c4.18 J/(g C)，所以中和反应放出的热量是：Q(m1m2)c(t2t1)0.418(t2t1)kJ。(2)又因50 mL 0.5 mol/L盐酸中含有0.025 mol的H，所以跟0.025 mol的OH发生中和反应，生成0.025 mol的水，放出热量为Q(HQ)，所以：,4实验用品(以盐酸和NaOH溶液的反应为例)(1)仪器：量筒(50 mL两个)、大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个孔)、环形玻璃搅拌棒。(2)药品：0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。5实验步骤(1)设计装置如图。,(2)用一个量筒量取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。并将温度计上的酸用水冲洗干净。(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。(4)把套有盖板的_和_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_轻轻搅动溶液，测量混合溶液的_，记入下表。(5)重复步骤(2)(4)三次。,答案：(4)温度计环形玻璃搅拌棒 环形玻璃搅拌棒最高温度,6数据记录及处理数据记录表,7.计算反应热(1)以三次测量所得数据的_为计算依据。(2)为了计算方便，盐酸和NaOH溶液的密度近似为1 g/cm3。忽略实验装置的比热容。(3)盐酸质量为m1、NaOH溶液质量为m2，反应后溶液比热容c4.18 J/(gC)，则实验中反应放出的热量为(m1m2)c(t2t1)0.418(t2t1)kJ，生成1 mol H2O时的反应热为：,平均值,8中和热的测定实验中应注意问题。(1)酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1 mol/L0.5 mol/L)。测定中和热不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热，使所得中和热数值偏大。测定中和热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量，使所得中和热数值偏小。,(2)要使用同一支温度计先后测量酸、碱及混合液的温度时，要使用同一支温度计，减小实验误差且测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。(4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。,一、中和反应反应热的测定,50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH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)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，求得的中和热数值_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/LNaOH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_(填“相等”或“不相等”)，简述理由：_。(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,解析：(1)碎泡沫塑料的作用为减少实验过程中的热量损失。(2)不盖硬纸板会损失部分热量，故所测结果偏小。(3)由中和热概念可知，中和热是以生成1 mol水为标准的，而与过量部分的酸碱无关。(4)由于弱酸弱碱的中和反应放出热量的同时，还有弱酸弱碱的电离吸热，所以用氨水代替NaOH溶液反应测得的中和热数值偏小。答案：(1)减少实验过程中的热量损失(2)偏小(3)不相等相等因为中和热是指在稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸和碱的用量无关(4)偏小,变式应用,1实验室进行中和热的测定的实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，其他所用的仪器和试剂均正确的一组是()A0.50 mol/L盐酸，0.50 mol/L NaOH溶液，100 mL量筒1个B0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，100 mL量筒2个C0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，50 mL量筒1个D0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，50 mL量筒2个,解析：本实验中为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍过量，故A项不符合；所需酸、碱量均为50 mL，故B项不符合；酸、碱分别用不同的量筒量取，故C项不符合。答案：D,2实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题：(1)该图中有一处未画出，它是_。(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是_。,(3)如果用0.50 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”将_(填“偏大”“偏小”中“不变”)；原因是_。,解析：(1)由装置图可知，该装置中缺少搅拌使用的环形玻璃搅拌棒。(2)该实验的关键是温度的测定，在操作正确的前提下，提高中和热测定的准确性的关键是提高装置的保温效果。(3)因为固体NaOH溶于水放热，所以如果用0.50 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”将偏大。答案：(1)环形玻璃搅拌棒(2)提高装置的保温效果(3)偏大固体NaOH溶于水放热,二、中和反应的热化学方程式的书写及判断,含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol/L的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应中和热的化学方程式为(),解析：中和热是以生成1 mol H2O(l)所放出的热量来定义的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故答案为D。答案：D,变式训练,3强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol分别向1 L 0.5 mol/L的NaOH溶液中加入：稀盐酸，浓硫酸，稀硝酸。恰好完全反应的反应热分别为H1、H2、H3，它们之间的关系正确的是()AH1H2H3BH2H1H3CH1H2H3 DH1H3H2,D,4强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示为：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol已知：CH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)HQ1 kJ/molHNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)HQ2 kJ/molCH3COOH(aq)NH3H2O(aq)=CH3COONH4(aq)H2O(l)HQ3 kJ/mol上述均是在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是()AQ1Q2Q357.3 BQ1Q2Q357.3CQ3Q1Q257.3 D无法确定,解析：CH3COOH、NH3H2O是弱电解质，大部分以分子形式存在于溶液中，发生中和反应时，要发生电离，而电离过程是吸热的，故Q3Q1Q2。答案：C,5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B1 mol酸与1 mol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1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热D表示中和热的离子方程式为：HOH=H2OH57.3 kJ/mol,C,6将V1 mL 1.00 mol/LHCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是(),A做该实验时环境温度为22CB该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约是1.00 mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应,解析：从图中曲线可以看出，温度为22C时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生反应，所以22C一定不是室温，A错。从曲线随V1的增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确。当V130 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则 C错。该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的。答案：B,祝,您,学业有成,