高中化学选修四第一章第一节《化学反应与能量变化》学案

1、第一节化学反应与能量的变化( 第一课时 )【学习目标】 :1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量；3、了解反应热和焓变的含义。【重、难点】 :1、化学反应中的能量变化，2、对 H 的“ +”与“ - ”的理解。【学习过程】 ：一、反应热焓变（一）： 反应能量变化与反应热能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）

2、。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。1.化学反应与能量变化的关系任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是相等的，在产生新物质的同时总是伴随着 能量 的变化。即在一个化学反应中，同时遵守质量守恒和能量守恒两个基本定律。2、化学反应中能量变化形式化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为热量 的变化。3、类型（ 1）放热反应：即 _化学反应中放出热量的化学反应，其反应物的总能量_大于 生成物的总能量。如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。（ 2）吸热反应：即 _

3、化学反应中放出热量的化学反应，其反应物的总能量_小于 _生成物的总能量。如： H2 还原 CuO 的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，CaCO3 分解等大多数分解反应， Ba(OH) 2·8H2O 与 NH 4Cl的反应都是 吸热反应。说明：吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热，但有的不需要加热如： Ba(OH) 2·8H 2O 和 NH 4Cl 固体反应，放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。形成原因（图示）从微观上分析：从宏观上分析：预测生成 :（二）：反应热焓变两个概念：环境一切影响化学反应要素的总称体系反应物和生成物按一定的规律组合

4、成的整体。1、定义：化学反应过程中吸收或放出的热量叫反应热-。2、表示符号： H3、单位：kJ/mol(或 J/mol )。4、计算方法： H = 反应物的总键能生成物的总键能 （或 H = 生成物的总能量1反应物的总能量）因此，H<0 时 , 为放热反应 ;H>0 时，为吸热反应。5、注意：在应用焓变时，应注意H 的符号。当 H>0 时，其“ +”号 _不能 _（填“能”、“”）省略。6、“反应热 ”与“热量 ”的区别：反应热有“+”、“”之分；而热量是标量，但要注明是“吸收”、还是 ”放出 ”。知识拓展 ：焓是与物质的内能有关的一个物理量，但它又不同于物质的内能。单位为k

5、J/mol ，不可以测量。化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变） ，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化，即焓变。即在此，可用焓变代替反应热。但焓变与反应热是不同含义两个的概念。【思考】:看看两幅图分别表示什么反应，这一段差值表示什么？（ A 放热反应B 吸热反应还可表示出中间物）AB【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）_【基础达标】 1下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(C)A 铝片和稀盐酸反应B Ba(OH) 2&

6、#183;8H2O 与 NH 4Cl 的反应C灼热的碳与二氧化碳的反应D 甲烷在氧气中的燃烧2已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏 1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ ，形成 1 mol 氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式正确的是(D)A Q1 Q2>Q3BQ1 Q2>2Q3C Q1 Q2<Q3D Q1 Q2<2 Q3解析 燃烧为放热反应，即生成物的键能之和大于反应物的键能之和。3下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是(D)A 氢气在氧气中燃烧B铁丝在氧气中

7、燃烧C硫在氧气中燃烧D焦炭在高温下与水蒸气反应4下列变化一定为放热的化学反应的是(D)A H2O(g)=H 2O(l) 放出 44 kJ 热量B H>0 的化学反应C形成化学键时共放出能量862 kJ 的化学反应D 能量变化如图所示的化学反应5关于化学反应的本质的说法正确的是(C)A 化学反应都有新物质生成B 化学反应都有能量变化C化学反应是旧键断裂新键形成的过程D化学反应的发生都需要在一定条件下6下列说法正确的是(D)A 反应热就是反 应中放出的能量B在 101 kPa 时， 1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C由 C(石墨 ) C(金刚石 )H 1.9 kJ mol·

8、;1可知，金刚石比石墨稳定D等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多解析 反应过程中所放出或吸收 的热量都是反应热，因此A 错；在 101 kPa 时， 1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热， B 选项未指明碳完全燃烧生成二氧化碳，是错误的；由C(石墨 )C( 金刚石 )H 1.9 kJ mol· 1 可知，金刚石能量高，不稳定；因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多是正确的(相同条2件下，同一物质在气态时具有的能量最多，液态时次之，固态时最少，反应放出的热量等于反应物所具有的能量减去生成物所具

9、有的能量，因为生成物是一样的，所以等量的硫蒸气燃烧时放出的热量比硫固体放出的多)。7下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的是(D)A 锌与稀硫酸反应制氢气B铁丝在氯气中燃烧C氧化钙与水反应D 碳酸氢铵分解8下列说法中正确的是(C)A 焓变是指1 mol 物质参加反应时的能量变化B反应放热时，H >0；反应吸热时，H<0C在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同D在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓9科学家已获得了极具理论研究意义的N4 分子， 其结构为正四面体(如图所示 )，与白磷分子相似。已知断裂 1 molN N 键 吸 收 19

10、3 kJ 热 量 ， 断 裂1 mol NN 键 吸 收 941 kJ 热 量 ， 则( D )AN4 的熔点比 P4高B 1 mol N 4 气体转化为 N2 时要吸收724 kJ 能量C N4 是 N2 的同系物D 1 m ol N 4 气体转化为 N2 时要放出724 kJ 能量解析 N 4 与白磷 (P4 )结构相似，均为分子晶体，由于 N 4 相对分子质量小于 P4，故其分子间作用力 弱于 P4，其熔点低于 P4 ，A 错； N4 与 N2 互为同素异形体，而不是同系物，则C 错；从结构图中可看出，一个N 4 分子中含有 6个 N N 键，根据N4(g)=2N2 (g)H ，有 H

11、6×193 kJ mol· 12×941 kJ ·mol 1 724 kJ ·mol 1，故 B 项错误， D 项正确。10某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的热效应，把试管放入盛有25的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管往其中滴加5 mL 盐酸。试回答下列问题：（ 1）实验中观察到的现象是_试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中石灰水变浑浊_ 来（ 2）产生上述现象的原因是_镁与稀盐酸的反应是放热反应，该反应放出的热量使石灰水温度升高， Ca(OH)2 的溶解度随温度的升高而降低，故变浑浊_。（ 3）写出有关反应的离

12、子方程式_ Mg 2H =Mg 2H2 。（ 4）由实验推知， MgCl 2 和 H2 的总能量 _小于 _(填 “大于 ”、 “小于 ”或 “等于 ”)镁片和盐酸的总能量。（ 5）如果将本题中 “25的饱和石灰水 ”换成 “20碳 酸饮料 ”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是_烧杯中液体放出气泡且速率逐渐加快，其原因是 _气体的溶解度随着温度的升高而减小。11在一定条件下， A 和 B 反应可生成 C 和 D ，其能量变化如下：A BCD反应物总生成物总(1)下列有关反应 A B=C D 的说法正确的是 _ A、 D _。能量为 E1能量为 E2(反应前 )(反应后 )A 反应前后原子的

13、种类和数目一定不变 B该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应C若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行D反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒(2) 若 E1<E2，则生成物的总能量 _>_(填 “>、” “<或” “ ”)反应物的总能量，为 _吸热 _(填 “吸热 ”或“放热 ”)反应。12已知 1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O 键完全断裂时吸收热量496 kJ ，水蒸气中 1 mol H O 键形成时放出热量 463 kJ，则氢气中 1 mol H H 键断裂时吸收热量是多少？答案436 k

14、J12.解析因为 1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，所以 1 mol H 2 与 1/2mol O 2 完全燃烧生成 1 mol 水蒸气时放出热量 242 kJ。而化学反应中之所以存在能量的变化是因为在化学反应过程中存在旧键的断裂与新键的形成，其中旧键的断裂需要吸收能量而新键的形成需要放出能量。发生上述反应H2 (g) 1O2(g)=H 2O(g)H 242 kJ ·mol 1 时所发生键的变化为断裂 1 mol H H 键和 1 mol22O=O 键、形成 2 mol O H 键，因此在此反应过程中断裂旧键需要吸收的能量为1/2 ×496 kJ EH H

15、，形成新键释放的能量为2×463 kJ3 926 kJ，此反应为放热反应，所以有 926 kJ 1/2 ×496 kJ EH H242 kJ，解得 EH H 436 kJ。13在研究化学反应中的能量变化时我们通常做如图所示的实验：在 一 个 小 烧 杯 里， 加 入 约20g已 研 磨 成 粉 末 的 氢 氧 化 钡 晶 体Ba(OH) 2·8H 2O，将小烧杯放在事先已滴有3 4 滴水的玻璃片 (或三合板 )上，然后再加入约 10 g NH 4 Cl 晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是什么？(2) 如果实验中

16、没有看到 “结冰 ”现象，可能的原因是什么？ ( 回答出三个以上的原因 )(3)如果没有看到 “结冰 ”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(回答出两种方案 )(4)实验中即使不 “结冰 ”，将烧杯提起的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了 ”，原因是什么？试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因“结冰 ”而黏在一起的。13.答案(1)使反应物混合而迅速充分地反应，并使温度迅速下降。(2)药品用量太少；Ba(OH) 2·8H 2O 未研成粉末，反应太慢；没有立即迅速搅拌；环境温度太高；玻璃片上滴加的水太多。(3)用皮肤感觉很凉；用温度计来检测，发现温度下降。(4)由于水排开了

17、烧杯底部和玻璃片之间的空气，在大气压的作用下，烧杯与玻璃片 “黏在一起了 ”。 将“黏在一起 ”的烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，若烧杯和玻璃片能发生相对滑动，则说明烧杯和玻璃片是“被水黏在一起的”，若不能发生相对滑动则是被冰所黏。解析Ba(OH) 2·8H2O 与 NH 4Cl 的反应是吸热反应，二者充分反应后，温度会明显降低。为证明这一反应是吸热反应，可在烧杯和玻璃片之间滴入少量水，通过二者反应使周围的温度降低，烧杯与玻璃片之间的水结成冰，从而烧杯与玻璃片黏在一起。但实验时要注意以下几点：药品用量不能太少；反应要用玻璃棒充分迅速搅拌，使反应快速进行；玻璃片上的水不能太多，否则

18、不易结冰。【拓展提升】 14下表中的数据是破坏1 mol 物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：物质Cl 2Br 2I2H 2HClHIHBr键能 /kJ ·mol 1243193151436431298366根据上述数据回答(1) (4)题。(1) 下列物质本身具有的能量最低的是(A)AH2B Cl 2CBr 2D I2(2) 下列氢化物本身具有的能量最低的是(A)A HClB HBrC HID HF(3)X 2H 2=2HX(X 代表 Cl 、 Br、 I) 的反应是 _放热 _反应。 (填 “吸热 ”或 “放热 ”)(4) 相同条 件下， X 2(X 代表 Cl 、Br 、I)

19、分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是_ Cl2_。解析 (1) 破坏物质中的化学键消耗能量越多，说明原物质越稳定，本身能量越少，由表知H2 应具有最低能量。 (2)物质越不活泼，与H2 形成氢化物越不稳定，本身能量越高，故选D。(3)由表可知，反应物 X 2 H2 的能量都小于氢化物2 倍的能量，故均为放热反应。(4)由表可知，反应物Cl 2 H 2 所具有的能量，与2 倍 HCl 的能量相差最大，故放热最多，因化学反应的本质是旧键断裂吸热，新键形成放热。第一节化学反应与能量的变化（ 第二课时 ）【学习目标】 :认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。【重、难点

20、】 :热化学方程式的书写【复习】 : 放热反应与吸热反应比较类型放热反应吸热反应比较定 义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因E（反应物） >E （生成物）E（反应物） <E （生成物）E 总键能 （反应物） <E 总键能 （生成物）E 总键能 （反应物） >E 总键能 （生成物）与化学键的成、断关系【学习过程】：二、热化学方程式41、概念：表示放出热量和吸收热量的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。2、表示的意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的_能量 _变化。如： H2(g)+ 1/2O2(g)=H 2O(l)H = 285

21、1, 表示在 25 ,_101Pa, 1molH 2 与. 8 kJ ·mol1/2m ol O 2 完全反应生成液 态水时 放出 的热量是 285 8 kJ。 (表示完全反应时的能量变化 )3、 热化学方程式各物质前的化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示物质的分子数或原子数，因此，它可以是 整数或分 _数。对于相同物质的反应，化学计量数和H 可以同时扩大或缩小 相同 _的倍数 。4、书写热化学方程式的注意事项：、所有反应物和产物都用括号注明它们在反应时的状态（aq_溶液 _s_固态 、l_液态 _、g_气态 ；热化学方程式中不用“ ”和 ”。、反应热 H 的位置只能在热化学方程

22、式的右边，且中间要留一小段空位表示隔开； H：吸热用“+” 放热用“ “ 单位： _kJ/mol_ 。、 H 单位 KJ/mol 中“每摩尔”指的不是每摩尔某物质，而是指化学方程式的计量数以“摩尔”为单位时的反应热；大小与反应物的物质的量成正比。、指明反应时的温度和压强（对于25 、 _101_KPa 时进行的反应，可以不注明）、对于可逆反应中的H 指的是 _正 _反应方向完全进行到底时的焓变。、可逆反应中，当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热的数值大小_相等 _，符号 _相反 _。5、应用 反应热大小的比较：(1) 同一反应生成物状态不同时如：2H 2(g)+O 2(g) = 2H 2

23、O(1)H 1；2H2(g)+O 2(g) = 2H 2 O(g)H2因为气体变液体会放热，故:H1<H 2(2) 同一反应反应物状态不同时如：S(g)+O 2(g) = SO 2(g)H 1 ；S(s)+O 2(g) = SO 2( g)H 2因为固体变气体会吸热，故 :H1<H 2(3) 两个相联系的不同反应比较如: C(s)+O 2 (g) = CO 2(g)H 1 ；C(s)+1/2O 2(g) = CO(g)H2可以设计成： C(s) CO(g) CO2(g) ，故： H 1<H2【基础达标】 1下列说法正确的是(C )A 书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端

24、写上热量的符号和数值即可B凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应C表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式D氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是：2H2 (g) O2(g)=2H 2O(l)H 483.6 kJ22 1(C)2已知： H(g) F ( g)=2HF(g)H270 kJ mol·A 2 L 氟化氢气体分解成 1 L 氢气与1 L 氟气吸收 270 kJ 热量B 1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成2 mol 液态氟化氢放出的热量小于270 kJC在相同条件下， 1 mol 氢 气与 1 mol 氟气的能量 总和大于2 mol 氟化氢气体的能量D 1

25、 个氢气分子与1 个氟气分子反应生成2 个氟化氢气体分子放出270 kJ 热量13强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示为：已知：H (aq) OH (aq)=H 2O(l)H 57.3 kJ mol·CH 3COOH(aq) NaOH(aq)=CH 3COONa(aq) H 2O(l) 1HNO 3(aq)NaOH(aq)=NaNO 3(aq)H Q1 kJ ·mol H2O(l)H Q2 kJ mol· 1 上述均是在溶液中进行的反应，Q1、Q2 的关系正确的是(C)A Q1 Q2 57.3B Q1 >Q2>57.3C Q1<Q2 57

26、.3D无法确定4在同温同压下， 下列各组热化学方程式中，H1> H2 的是(C)A 2H 2(g) O2(l)=2H 2O(l)H 12H2 (g) O2(g)=2H 2O(g)H2B S(g) O2(g)=SO2(g)H 1S(s) O2 (g)=SO2(g)H2C C(s) 1/2O2(g)=CO(g)H 1C(s) O2(g)=CO 2(g)H 2D H2(g) Cl 2 (g)=2HCl(g)H11/2H 2(g) 1/2Cl 2(g)=HCl(g)H 25在进行中和热的测定中， 下列操作错误的是(C)A 反应前酸、碱溶液的温度要相同B 测量溶液的温度计要一直插在溶液中C为了使反

27、应均匀进行，可以向酸(碱 )中分次加入碱 (酸 ) D 为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量56根据热化学方程式： S(l) O2(g)=SO 2(g)H 293.23 kJ mol· 1，分析下列说法正确的是A S(s) O2(g)=SO 2(g) ，反应放出的热量大于 1293.23 kJ mol·B S(g) O2(g)=SO2(g) ，反应放出的热量小于 1293.23 kJ mol·C 1 mol SO 2 的化学键断裂吸收的能量总和大于1 mol 硫和 1 mol 氧气的化学键断裂吸收的能量之和D 1 mol SO 2 的化学键断裂吸收的能量总和小于

28、1 mol 硫和 1 mol 氧气的化学键断裂吸收的能量之和7如图所示是 101 kPa 时氢气 在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则 A 说法中不正确的是A 1 mol H 2 中的化学键断裂时需要吸收436 kJ 能量B 2 mol HCl 分子中的化学键形成时要释放862 kJ 能量C此反应的热化学方程式为： 1H2(g) Cl 2(g)=2HCl(g)H 183 kJ mol·(C)(C)11D此反应的热化学方程式为：2H2(g) 2Cl 2(g)=HCl(g)1H 91.5 kJ m·ol解析 图示表示每摩尔 H H 键断开需要吸收436 kJ 的能量，每摩尔

29、 Cl Cl 键断开需要吸收243 kJ 能量，每摩尔H Cl 键形成会放出 431 kJ 的能量，由此可知A、 B 说法正确；同时根据热化学方程式的书写要求，每摩尔反应的热效应为 436 kJ · mol 1 243 kJ · mol 1 431 kJ · mol 1× 2 183 kJ · mol 1 ，则每 1/2摩尔反应的热效应为 183 kJ ·mol 1· mol 1H为负，故 C 项的说法错误， D 项的说法正确。 91.5 kJ，该反应为放热反应，28实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题：(1)

30、该图中有两处未画出，它们是_、 _ 。(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_ 。 1(3) 如果用 0.5 0 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 ”的热值将_( 填 “偏大 ”、“偏小 ”或 “不变 ”)；原因是 _ 。8. 答案 (1) 环形玻璃搅拌棒烧杯上方的泡沫塑料板或硬纸板(2) 提高装置的保温效果(3)偏大固体 NaOH溶于水放热解析 (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和保温使用的泡沫塑料板或硬纸板。(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

31、效果。(3) 因为固体NaOH溶于水放热，所以如果用0.50 mol · L 1 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”热值将偏大。【拓展提升】 9. 0.3 mol 的气态高能燃料乙硼烷(B 2H 6)在氧气中燃烧， 生成固态的三氧化二硼和液态水，放出 649.5kJ 热量，其热化学方程式为：B2H 6(g)+3O 2 (g) =B2O3 (s)+3H 2O(l) H 2165kJ/mol _。又已知： H2O(l)=H 2O(g)H 44 kJ ·mol 1。则 11.2 L( 标准状况 )乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_1016.5_ kJ。

32、第一节化学反应与能量的变化（ 第三课时 ）【学习目标】 : 认识中和热的概念，掌握中和热的测定原理及方法。【重、难点】 : 中和热的测定实验【学习过程】三、中和热1定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H 2O，这时的反应热叫 _中和热 _。2强酸与强碱的中和反应其实质是H + 和 OH-反应，其热化学方程式为：H+(aq) +OH -(aq) = H 2O(l)H= 57.3kJ/mol3. 注意 ： . 中和热是以生成 _1_molH 2O 为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数必须以生成_1_mol 水为标准；强酸与强

33、碱中和时生成_1_molH2O 均_放_热 57.3kJ，弱酸或弱碱电离要 _吸 _收热量，所以它们参加中和反应时的中和热_小 _于 57.3kJ/mol 。浓的强酸与强碱中和时，稀释过程 _放 _热，所以它们参加中和反应时的中和热_大_于 57.3kJ/mol 。6 . 中和反应对象为_稀 _溶液。这里的_稀 _溶液一般要求酸溶液中的c（ H ） 1mol/L，碱溶液中的c（ OH ） 1mol/L。这是因浓酸溶液和浓碱溶液稀释时会_放出 _热量。四、中和热的测定实验1实验用品大烧杯1 个 (500mL) 、小烧杯1个 (200mL) 、温度计、量筒2 个 (50mL) 、泡沫塑料或硬纸条、

34、泡沫塑料板或硬纸板(中心有2个小孔 )、 环形玻璃 搅拌棒。0.50mol/L 盐酸、 0.55mol/LNaOH 溶液。2.实验原理： 用 50 mL （大约 50g） 0. 50 mol/L 的盐酸与 50mL （大约50g）0. 55 mol/L 氢氧化钠设 t 1: 反应前两溶液的平均温度。t2: 反应后溶液温度c = 4.18 J/（ g·）试求 Q 的表达式和中和热表达式： Q = mc (t 2 t1)= 0.418 （ t2 t1 ）kJ(注： m=100g)+- H2O(1) ； H 57.3kJ/molH(aq)十 OH (aq)3实验步骤(1)在大烧杯底部垫泡沫

35、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， 正好使温度计和玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，该实验也可在保温杯中进行。(2)用一个 _量筒 _量取 50mL 0.50mol/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 _盐酸 _用水冲洗干净。(3)用另一个量筒量取 50mL 0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH 溶液的温度，记入下表。(4)把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐

36、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 )。用环形玻璃搅拌捧轻轻搅动溶液，并准确读出混合溶液的_最高 _温度，作为终止温度，记入下表。(5)重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。实验次数起始温度 t1/终止温度 t 2/ 温度差（ t2-t1） / HClNaOH平均值123(6)根据实验数据计算中和热。4数据处理：为了使计算简便一些，我们近似地认为：(1) 0. 50mol/L 盐酸和 0. 55mol/LNaOH 溶液的密度都是 1g/cm3，所以 50mL 、 0.50mol/L 盐酸的质量 m1 50g， 50mL 、 0.55mol/L

37、NaOH 溶液的质量 m2 50g。(2)中和后生成的溶液的比热容c 4 . 18J/(g ·)，由此可以计算出，50mL 、 0.50mol/L盐酸与50mL 、0. 55mol/LNaOH 溶液发生中和反应时放出的热量为：(m1 十 m2) ·c·(t2 -t1) 0.4 18 (t 2-t1 ) kJ 。又因 50mL 、 0. 50mol/L盐酸中含有0. 025mol 的 HCl ， 0.025mol 的 HCl 与0.025molNaOH 发生中和反应，生成0.025molH 2O，放出的热量是0. 4 18(t 2-t1)k J，所以生成1molH

38、2O 时放出的热量即中和热为：57. 3 k J/mol5注意事项 ：(1)为了保证0. 50mol/L 的盐酸完全被NaOH 中和，采用 0. 55mol/LNaOH 溶液，使碱稍稍过量。(2) 实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中还有弱酸（碱）电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。【思考一】： 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？答案 ：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。【思考

39、二】： 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？7答案：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。【思考三】：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？答案：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。【思考四】：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？答案：为了保证0 . 50 mol/L 的盐酸完全

40、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。【例 1】 .已知 H (aq)+OH (aq) = H 2O(1) H = 57. 3kJmol, 计算下列中和反应中放出的热量。(1).用 20gNaOH 配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_kJ 的热量 .(2).用 28gKOH 配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出_kJ 的热量 .解:n(NaOH) = 20g/40g.mol= 0. 5moln(KOH) =2 8g/56g.mol= 0.5mol 则 放热均为： 57 3kI mol0 5mol = 28 .7kJ 。【例 2】50mL0.50 m

41、ol·L -1 盐酸和 50mL 0.55 mol ·L -1 烧碱溶液在如下图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程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，图中尚缺少一种玻璃仪器是_环形玻璃搅拌棒_ 。（ 2）烧杯间填满碎纸屑的作用是 _减少实验过程中放出热量的损失_。（ 3）大烧杯若不盖硬纸板， 求得的中和热数值将 _偏小 _（填 "偏大 "、" 偏小 " 或 " 无影响 " ）。（ 4）实验中改用60mL 0. 50 mol ·L -1 的盐酸跟40mL 0. 50 mo

42、l ·L -1 的烧碱溶液进行上述反应，与上述实验相比，所放出的热量_不等 _（填 "相等 "或 " 不等 " ），所示的中和热_相等 _，（填 "相等 " 或 " 不等 " ），简述理由： _因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H 2O 所放出的能量，与酸碱的用量无关 _。（ 5）若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差(t 2-t 1)分别为 2 .3 2 .4 2 . 9 ，则最终代入计算式的温差均值为_2. 35_ 。【基础达标】1. 下列说法正

43、确的是(C )A. 中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B.1 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 H 2 O(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2. 测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和热的实验中没有使用的仪器有: 大、 小烧杯 ; 容量瓶 ; 量筒 ; 环形玻璃搅拌棒 ; 试管 ; 温度计 ; 蒸发皿 ; 托盘天平中的(B )A. B.C.D.2. 解析 : 本题主要考查中和热测定实验中仪器的使用问题 , 该实验中用到大、 小烧杯、温度计、量筒、环形玻璃搅拌棒 , 没有用到容量瓶、试

44、管、蒸发皿和托盘天平 , 故B项正确。3. 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)H=-57.3 kJ · mol-1 , 又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol· L-1 的 NaOH溶液中加入下列物质: 稀醋酸 ; 浓硫酸 ; 稀硝酸 , 恰好完全反应。其焓变H1、 H2、H3的关系是(D )A. H1> H2> H3B.H1 < H3< H2C.H1= H3> H2D.H1> H3> H23. 解析 : 因为醋酸是弱电解质 , 电离时吸热 , 浓硫酸溶于水

45、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 , H为负值 , 即 H=-Q,故H2< H3<H1, 因而选 D。4. 已知 :HCN(aq) 与 NaOH(aq)反应的H=-12.1 kJ· mol-1 ;HCl(aq) 与 NaOH(aq)反应的H=-57.3 kJ·mol-1 。则 HCN在水溶液中电离的H等于(C )A.-69.4 kJ · mol -1B.-45.2 kJ· mol -1C.+45.2 kJ· mol -1D.+69.4 kJ ·mol -14. 解析 : 由题意可知-(aq)-1+-(aq)H2 O(l)-1。HCN(aq)+OH(aq)H2 O(l)+CNH=-12.1 kJ ·mol; H (aq)+OHH=-57.3 kJ ·mol对比两个热化学方程式可知, 反应比反应放热少的原因是HCN是弱酸 , 电离过程吸热。1 mol HCN与NaOH反应比 1 mol HCl 与 NaOH反应时少放出 45.2 kJ的热量 , 故 HCN在水溶液中