專題1時(shí)反應(yīng)熱的測量

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.正確認(rèn)識中和熱的概念。2.通過中和熱的測定，初步學(xué)會(huì)測定化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)方法，會(huì)分析測定反應(yīng)熱時(shí)誤差產(chǎn)生的原因，并能采取適當(dāng)措施減小實(shí)驗(yàn)誤差。一中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(中和熱)1寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：(1)將mol·L1鹽酸與mol·L1氫氧化鈉溶液等體積混合：HClNaOH=NaClH2O。(2)將mol·L1硫酸與mol·L1氫氧化鈉溶液等體積混合：H2SO42NaOH=Na2SO42H2O。2上述兩反應(yīng)，若從物質(zhì)類別的變化分析，其反應(yīng)類型是中和反應(yīng)；若從能量的變化分析，其反應(yīng)類型是放熱反應(yīng)。3上述兩反應(yīng)的離子方程式是HOH=H2O

2、，兩反應(yīng)過程中的熱量變化相同(填“相同”或“不同”)，你判斷的依據(jù)是參加兩反應(yīng)的H、OH的數(shù)目都相同。歸納總結(jié)中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(1)中和熱的概念是酸和堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)生成1_mol_H2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱。(2)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，1molH和1molOH反應(yīng)生成1mol液態(tài)H2O，放出kJ的熱量，表示為H(aq)OH(aq)=H2O(l)HkJ·mol1。1下列說法正確的是()A中和熱一定是強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿反應(yīng)放出的熱量B1mol酸與1mol堿完全反應(yīng)放出的熱量是中和熱C在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱D測定中和熱時(shí)可

3、用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液答案C解析本題考查的是中和熱的概念，關(guān)鍵是記清楚有關(guān)中和熱的問題。中和熱是指稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)所放出的熱量，故C說法正確；H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)時(shí)，除生成水外，還有BaSO4沉淀生成，所以其反應(yīng)熱不是中和熱，D錯(cuò)誤。二中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定1中和反應(yīng)反應(yīng)熱可以用實(shí)驗(yàn)的方法測得。先將反應(yīng)器置于絕熱容器中，然后在反應(yīng)器內(nèi)將酸、堿稀溶液混合，發(fā)生中和反應(yīng)，放出的熱傳入水(稀溶液)中，測量出水(稀溶液)的溫度變化，根據(jù)水的質(zhì)量、比熱容等可求出反應(yīng)放出的熱量。2實(shí)驗(yàn)儀器裝置(1)將實(shí)驗(yàn)裝置中各儀器(或物品)的名稱填在橫線上。(2)實(shí)驗(yàn)

4、過程中，還需要的其他儀器有50_mL量筒(2只)。3實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)(1)初始溫度(t1)用一量筒量取50mLmol·L1鹽酸，倒入簡易量熱計(jì)中并測量其溫度；用另一量筒量取50mLmol·L1NaOH溶液并測量其溫度，取兩溫度平均值為t1。(2)終止溫度(t2)把量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有鹽酸的簡易量熱計(jì)中，立即蓋上蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記錄終止溫度為t2。(3)重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作三次，記錄每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取其平均值作為計(jì)算依據(jù)。4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理鹽酸、氫氧化鈉溶液為稀溶液，其密度近似地認(rèn)為都是1g·cm3，反應(yīng)后溶液的比熱容c

5、J·g1·1，忽略量熱計(jì)的比熱容。該實(shí)驗(yàn)中鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)放出的熱量是(t2t1)kJ，中和熱為(t2t1)kJ·mol1(或HkJ·mol1)。5思考(1)酸、堿混合時(shí)，為何要把NaOH溶液一次性迅速倒入小燒杯？實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？答案減少熱量損失。不能，銅絲易傳熱，造成熱量損失大。(2)在中和熱的測定實(shí)驗(yàn)中，使用弱酸或弱堿，為什么使測得的中和熱的數(shù)值偏低？答案弱酸、弱堿是弱電解質(zhì)，電離過程中會(huì)吸收一部分熱量，從而使測得的結(jié)果偏低。歸納總結(jié)中和反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)步驟2利用如圖所示裝置測定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用量筒量取50

6、mLmol·L1鹽酸倒入簡易量熱計(jì)中，測出鹽酸溫度；用另一量筒量取50mLmol·L1NaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測出其溫度；將NaOH溶液迅速倒入盛有鹽酸的簡易量熱計(jì)中，設(shè)法使之混合均勻，測得混合液最高溫度。回答下列問題：(1)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為H1、H2、H3，則H1、H2、H3的大小關(guān)系為_。(2)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容cJ·g1·1。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)序號起

7、始溫度t1/終止溫度t2/鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液123依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱H_(結(jié)果保留一位小數(shù))。(3)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是_。答案(1)H1H2<H3(2)kJ·mol1(3)不能H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱解析(1)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)都完全電離，它們的中和熱相同，稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì)，它與鹽酸的反應(yīng)中一水合氨的電離要吸收熱量，故反應(yīng)熱的數(shù)值要小一些(注意中和熱與H的關(guān)系)。(2)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值代入公式計(jì)算即可。(3)

8、因?yàn)榱蛩崤cBa(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。1下列反應(yīng)能用離子方程式：HOH=H2O表示的是()A氫氧化鋇和硫酸溶液B氫氧化鉀和稀硝酸C純堿溶液和稀鹽酸D醋酸溶液和燒堿溶液答案B解析A、C、D項(xiàng)的離子方程式分別為Ba22OH2HSO=BaSO42H2O、CO2H=H2OCO2、CH3COOHOH=CH3COOH2O。2含1molBa(OH)2的稀溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量kJ。表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式是()ABa(OH)2(aq)2HCl(aq)=BaCl2(aq)2H2O(l)HkJ·

9、;mol1BBa(OH)2(aq)2HCl(aq)=BaCl2(aq)2H2O(l)HkJ·mol1C.Ba(OH)2(aq)HCl(aq)=BaCl2(aq)H2O(l)HkJ·mol1D.Ba(OH)2(aq)HCl(aq)=BaCl2(aq)H2O(l)HkJ·mol1答案C3已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)HkJ·mol1，回答下列問題：(1)用含20gNaOH的稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出_kJ的熱量。(2)用含2molH2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng)，此反應(yīng)的中和熱H為_。(3)如果將(1)反應(yīng)中的稀鹽酸換成稀醋酸，反應(yīng)放出的熱量

10、_(填“大于”、“小于”或“等于”)(1)中反應(yīng)放出的熱量。答案(1)(2)kJ·mol1(3)小于解析(1)mol，所以molNaOH與足量稀鹽酸反應(yīng)放出的熱量為mol×kJ·mol1kJ。(2)據(jù)中和熱的定義可知，中和熱與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的物質(zhì)的量的多少無關(guān)，中和熱H為kJ·mol1。(3)因醋酸為弱酸，用NaOH中和時(shí)，需不斷地電離出H，而電離過程中要吸收熱量，故反應(yīng)放出的熱量會(huì)減小。4實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置進(jìn)行中和熱的測定，請回答下列問題：(1)做1次完整的中和熱測定實(shí)驗(yàn)，溫度計(jì)至少需使用_次，某同學(xué)為了省去清洗溫度計(jì)的麻煩，建議實(shí)驗(yàn)時(shí)使用兩支溫度計(jì)分別測

11、量酸和堿的溫度，你是否同意該同學(xué)的觀點(diǎn)，為什么？_。(2)實(shí)驗(yàn)室用50mLmol·L1鹽酸，50mLmol·L1NaOH溶液進(jìn)行測定中和熱的實(shí)驗(yàn)，為了把測量數(shù)據(jù)記錄下來，請你設(shè)計(jì)表格。答案(1)3不同意，因?yàn)椴煌臏囟扔?jì)誤差不同(2)溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/終止溫度t2/溫度差(t2t1)/鹽酸NaOH溶液平均值12340分鐘課時(shí)作業(yè)經(jīng)典基礎(chǔ)題題組1中和熱1下列關(guān)于中和熱的說法中正確的是()A10Lmol·L1NaOH溶液與10Lmol·L1鹽酸反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱是中和熱B1molHCl氣體通入1Lmol·L1NaOH溶液中反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱是中和熱

12、C1molCH3COOH與2molNaOH溶液反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱是中和熱D只要強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中反應(yīng)生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱就是中和熱答案A解析B中1molHCl氣體通入1Lmol·L1NaOH溶液中反應(yīng)的熱效應(yīng)除了中和熱外還有HCl氣體的溶解熱和電離熱效應(yīng)，錯(cuò)誤；C中醋酸溶液和NaOH溶液不一定是稀溶液，錯(cuò)誤；D中如果是硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)，它們反應(yīng)除生成水外還會(huì)生成硫酸鋇沉淀，放出更多熱量，錯(cuò)誤。2含有g(shù)KOH的稀溶液與1Lmol·L1的H2SO4溶液反應(yīng)，放出kJ的熱量，表示該反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為()AKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l

13、)HkJ·mol1B2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l)HkJ·mol1C2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l)HkJ·mol1DKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)HkJ·mol1答案D解析中和熱是以生成1molH2O(l)所放出的熱量來衡量的，故書寫中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以生成1molH2O(l)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，故答案為D。3已知：H(aq)OH(aq)=H2O(l)HkJ·mol1。推測含1mol鹽酸的稀溶液與含1molNH3的

14、稀溶液反應(yīng)放出的熱量()A大于kJB等于kJC小于kJD無法確定答案C解析NH3·H2O是弱堿，電離要吸熱，反應(yīng)的中和熱要小于kJ·mol1。題組2中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定4關(guān)于中和熱測定的說法錯(cuò)誤的是()A實(shí)驗(yàn)需用到的主要玻璃儀器包括大、小燒杯、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒及泡沫塑料板、碎泡沫塑料(或硬紙板、碎紙條)等B鹽酸與某強(qiáng)堿中和放出的熱量隨反應(yīng)物的用量改變而改變，但中和熱不變CNaOH稍過量的目的是保證鹽酸完全被NaOH中和D測定結(jié)果準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵是盡量減小熱量損失及準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度等答案A5為了測定酸堿反應(yīng)的中和熱，計(jì)算時(shí)至少需要的數(shù)據(jù)是()酸溶液的濃度和體積堿

15、溶液的濃度和體積比熱容反應(yīng)后溶液的質(zhì)量(單位：kg)生成水的物質(zhì)的量反應(yīng)前后溫度變化操作所需的時(shí)間ABCD全部答案C解析根據(jù)HkJ·mol1可知，C正確。6在測定中和熱的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()A使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差B為了準(zhǔn)確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C用mol·L1NaOH溶液分別與mol·L1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同D在測定中和熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì)等答案A解析實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球不能接觸燒杯底部，B不正確；醋酸是弱酸，電離時(shí)

16、吸收熱量，C不正確；實(shí)驗(yàn)中不需要滴定管，D不正確。7中和熱測定實(shí)驗(yàn)中，下列操作一定會(huì)降低實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的是()A用滴定管取所用藥品BNaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出C大、小燒杯體積相差較大，夾層間放的碎泡沫塑料較多D測量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后再用來測NaOH溶液的溫度答案B解析NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出，實(shí)驗(yàn)中生成水的量減少，放出的熱量減小，測得中和熱的數(shù)值不準(zhǔn)。8測定稀鹽酸和氫氧化鈉稀溶液中和熱的實(shí)驗(yàn)中沒有使用的儀器有：大、小燒杯；容量瓶；量筒；環(huán)形玻璃攪拌棒；試管；溫度計(jì)；蒸發(fā)皿；托盤天平中的()ABCD答案B解析本題主要考查中和熱測定實(shí)驗(yàn)中儀器的使用問題，該實(shí)驗(yàn)中用到

17、大、小燒杯、溫度計(jì)、量筒、環(huán)形玻璃攪拌棒，沒有用到容量瓶、試管、蒸發(fā)皿和托盤天平，故B項(xiàng)正確。9將V1mLmol·L1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1V250mL)。下列敘述正確的是()A做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22B該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能CNaOH溶液的濃度約為mol·L1D該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)答案B解析從圖中曲線可以看出，溫度為22時(shí)，V1為5mL，則V2為45mL，此時(shí)已經(jīng)開始發(fā)生中和反應(yīng)，所以22一定不是做該實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度，A錯(cuò)；由曲線可知，隨V1的增多，溶液溫度升高說

18、明反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B正確；當(dāng)V130mL時(shí)溫度最高，說明此時(shí)兩者恰好完全反應(yīng)，則c(NaOH)mol·L1，C錯(cuò)；該實(shí)驗(yàn)不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱的，D錯(cuò)。10用50mLmol·L1鹽酸和50mLmol·L1NaOH溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中測得起始溫度為，終止溫度為，反應(yīng)后溶液的比熱容為J·g1·1，鹽酸和NaOH溶液的密度都近似認(rèn)為是1g·cm3，則中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)放熱()AkJB391kJC336kJDkJ答案A解析代入公式HkJ·mol1kJ·mol1。 能力提升題11如圖所示，在800m

19、L的大燒杯中放入碎紙屑把盛有50mLmol·L1鹽酸的100mL燒杯放到大燒杯中，兩只燒杯間填滿碎紙屑。用泡沫塑料板做成大燒杯蓋，通過蓋子插入一根環(huán)形玻璃攪拌棒和一支溫度計(jì)，測定溶液的溫度。迅速往鹽酸中加入50mLmol·L1NaOH溶液，蓋好蓋子，攪拌溶液，觀察溫度的變化。當(dāng)溫度保持穩(wěn)定時(shí)，記錄讀數(shù)，取出裝有反應(yīng)液的燒杯，倒出溶液，清洗干凈，保持內(nèi)外杯壁干燥。重復(fù)進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)。用這一實(shí)驗(yàn)可以粗略測定中和熱。(1)燒杯間填滿碎紙屑的作用是_。(2)要重復(fù)進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是_。(3)燒杯若不蓋泡沫塑料板，求得的中和熱數(shù)值將_(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(4)實(shí)驗(yàn)中

20、若改用60mLmol·L1鹽酸和50mLmol·L1NaOH溶液進(jìn)行上述反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量_(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱_(填“相等”或“不相等”)，理由是_。(5)三次實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)中，起始時(shí)鹽酸與NaOH溶液溫度相同，而終止溫度與起始溫度之差(t2t1)分別為、。則最終代入計(jì)算式的溫度差的平均值為_。答案(1)保溫隔熱減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失(2)多次計(jì)算求平均值以減少實(shí)驗(yàn)過程中的誤差(3)偏小(4)不相等相等中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)H2O時(shí)所釋放的熱量，與酸、堿的用量無關(guān)，因此所求中和熱相等(5)解析測定中和熱的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)裝置和操作時(shí)