化学选修ⅳ人教新课标中和反应反应热的测定课件

1、1 1测定中和热能否用浓硫酸？为什么？测定中和热能否用浓硫酸？为什么？提示：提示：不能，因浓硫酸溶于水要放热，使测得的中和不能，因浓硫酸溶于水要放热，使测得的中和热数值偏大。热数值偏大。2 2测定中和热时能否用弱酸或弱碱？为什么？测定中和热时能否用弱酸或弱碱？为什么？提示：提示：不能，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，不能，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，它们电离时要吸收一部分热量，使测得的中和热数值它们电离时要吸收一部分热量，使测得的中和热数值偏小。偏小。3 3为什么强酸强碱生成可溶性盐的中和热是相同的？为什么强酸强碱生成可溶性盐的中和热是相同的？提示：提示：在稀溶液中，强酸和强碱完全

2、电离，所以它们的在稀溶液中，强酸和强碱完全电离，所以它们的反应就是反应就是H H+ +与与OHOH- -结合成结合成H H2 2O O的反应，每生成的反应，每生成1 mol1 mol水放出水放出的热量（中和热）是相同的，均为的热量（中和热）是相同的，均为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol。4 4在中和热测定实验中能否用金属（不与酸反应）质在中和热测定实验中能否用金属（不与酸反应）质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？提示：提示：不能，因为金属易导热，会造成热量损失，增不能，因为金属易导热，会造成热量损失，增大实验误差。大实验误差。5 5为什么中和热测定中要用稍

3、过量的碱？为什么中和热测定中要用稍过量的碱？提示：提示：这是为了保证酸能够被完全中和。这是为了保证酸能够被完全中和。H H+ +与与OHOH- -相互相互接触碰撞才能发生反应，如果用等量的酸、碱，随着接触碰撞才能发生反应，如果用等量的酸、碱，随着反应的进行，反应的进行，H H+ +与与OHOH- -相互碰撞接触的机会越来越少，相互碰撞接触的机会越来越少，越来越困难，可能有一部分越来越困难，可能有一部分H H+ +与与OHOH- -不能反应，而在一不能反应，而在一种微粒过量的情况下，则大大增加了另一种微粒完全种微粒过量的情况下，则大大增加了另一种微粒完全反应的机率。反应的机率。【典例典例】50

4、mL 0.50 mol/L50 mL 0.50 mol/L的盐酸与的盐酸与50 mL 0.55 mol/L50 mL 0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题：下列问题：(1)(1)从实验装置上看，图中尚缺少从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是的一种玻璃用品是_，烧杯间，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是填满碎泡沫塑料的作用是_。(2)(2)大烧杯上如不盖硬纸板，则求大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值得的中和热数值_(_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影无影响响”) )。(3) (3) 实

5、验中改用实验中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L的盐酸跟的盐酸跟50 mL 50 mL 0.55 mol/L0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量所放出的热量_(_(填填“相等相等”或或“不相等不相等”) )，理由，理由是是_；所求中和热的数值会；所求中和热的数值会_(_(填填“相等相等”或或“不相等不相等”) )，理由是，理由是_。(4)(4)三次平行操作测得的数据中，起始时盐酸与烧碱溶三次平行操作测得的数据中，起始时盐酸与烧碱溶液温度相同，而终止温度与起始温度之差液温度相同，而终止温

6、度与起始温度之差(t(t2 2-t-t1 1) )分别分别为为2.3 ,2.3 ,2.4 ,2.4 ,2.9 ,2.9 ,则最终代入计算式的则最终代入计算式的温度差的平均值为温度差的平均值为_。【思路点拨思路点拨】（1 1）中和热测定的实验原理。）中和热测定的实验原理。（2 2）测定实验过程中减少热量损失的方法。）测定实验过程中减少热量损失的方法。（3 3）中和热测定实验中数据的记录和处理。）中和热测定实验中数据的记录和处理。【自主解答自主解答】解答本题，首先要明确实验的原理，解答本题，首先要明确实验的原理，“量热器量热器”的组成以及造成实验误差的原因，然后按的组成以及造成实验误差的原因，然后

7、按实验步骤进行分析和判断。实验步骤进行分析和判断。(1)(1)碎泡沫塑料的作用是为了减少实验过程中的热量损碎泡沫塑料的作用是为了减少实验过程中的热量损失。失。(2)(2)不盖硬纸板会损失部分热量，故所测结果偏小。不盖硬纸板会损失部分热量，故所测结果偏小。(3)(3)由中和热概念可知，中和热是以生成由中和热概念可知，中和热是以生成1 mol1 mol水为标水为标准的，而与过量部分的酸碱无关。准的，而与过量部分的酸碱无关。(4)(4)所测温度差所测温度差2.9 2.9 与其他数据相差较大，显然是错与其他数据相差较大，显然是错误的，应舍去，代入计算式的温度应是与的平均误的，应舍去，代入计算式的温度应

8、是与的平均值。值。答案：答案：(1)(1)环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒 保温、隔热保温、隔热, ,减少实验过减少实验过程中的热量损失程中的热量损失(2)(2)偏小偏小 (3)(3)不相等不相等 60 mL 0.50 mol60 mL 0.50 molL L-1-1盐酸和盐酸和50 mL 0.55 mol50 mL 0.55 molL L-1-1烧碱溶液反应能生成烧碱溶液反应能生成0.027 5 mol H0.027 5 mol H2 2O,O,而而50 mL 0.50 mol50 mL 0.50 molL L-1-1盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol50 mL 0.55 molL L-1

9、-1烧碱溶液反应只能生成烧碱溶液反应只能生成0.025 molH0.025 molH2 2O O，因此所放出的热量不相等，因此所放出的热量不相等 相等相等 中和热是指在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成中和热是指在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 molH1 molH2 2O O时所放出的热量，与酸、碱的用量无关时所放出的热量，与酸、碱的用量无关, ,因此因此所求中和热相等所求中和热相等 (4) 2.35(4) 2.351 1在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的是（小实验误差的是（ ）A A碎泡沫塑料碎泡沫塑料 B B环形玻璃搅拌

10、棒环形玻璃搅拌棒C C底部垫纸条底部垫纸条 D D两个量筒两个量筒【解析解析】选选D D。填充碎泡沫塑料、底部垫纸条均是为了。填充碎泡沫塑料、底部垫纸条均是为了达到隔热、减少热量损失的目的，减小实验误差；用达到隔热、减少热量损失的目的，减小实验误差；用环形玻璃棒搅拌，使得整个溶液的温度相同，防止出环形玻璃棒搅拌，使得整个溶液的温度相同，防止出现局部温度高、低不同，减小实验误差；两个量筒一现局部温度高、低不同，减小实验误差；两个量筒一个量取盐酸，一个量取个量取盐酸，一个量取NaOHNaOH溶液，量取酸碱不可混用溶液，量取酸碱不可混用同一个量筒。同一个量筒。2.2.在测定中和反应反应热的实验中，下

11、列叙述错误的在测定中和反应反应热的实验中，下列叙述错误的是（是（ ）A.A.向量热计中加入盐酸，搅拌后的温度为初始温度向量热计中加入盐酸，搅拌后的温度为初始温度B.B.实验中可使酸或碱略过量实验中可使酸或碱略过量C.C.向量热计中加入碱液时，碱液的温度应与酸的温度向量热计中加入碱液时，碱液的温度应与酸的温度相同相同D.D.可以用可以用KOHKOH代替代替NaOHNaOH，浓硫酸代替盐酸，浓硫酸代替盐酸【解析解析】选选D D。搅拌后使温度稳定，作为初始温度记录，。搅拌后使温度稳定，作为初始温度记录，A A项正确；反应时使一种反应物稍过量，使另一反应物项正确；反应时使一种反应物稍过量，使另一反应物

12、完全反应，完全反应，B B项正确；加碱时必须使碱与酸的温度相同，项正确；加碱时必须使碱与酸的温度相同，才能使实验结果准确，才能使实验结果准确，C C项正确；可用项正确；可用KOHKOH代替代替NaOHNaOH，但不能用浓硫酸代替盐酸，因为浓硫酸稀释时要放热，但不能用浓硫酸代替盐酸，因为浓硫酸稀释时要放热，该热量会影响到实验结果。该热量会影响到实验结果。3 3含含BaBa（OHOH）2 2 1 mol 1 mol的稀溶液与足量稀盐酸反应，的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出放出1141146 kJ6 kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是（程式正确的是（

13、）A ABaBa（OHOH）2 2（aqaq）2HCl2HCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）2H2H2 2O O（l l） H= =1141146 kJ/mol6 kJ/molB BBaBa（OHOH）2 2（aqaq）2HCl2HCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）2H2H2 2O O（l l） H= =1141146 kJ/mol6 kJ/molC C BaBa（OHOH）2 2（aqaq）HClHCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）H H2 2O O（l l） H= =57573 kJ/mol3 kJ/mol1212D

14、D BaBa（OHOH）2 2（aqaq）HClHCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）H H2 2O O（l l） H= =57573 kJ/mol3 kJ/mol【解析解析】选选C C。1 mol Ba1 mol Ba（OHOH）2 2与足量稀盐酸反应生与足量稀盐酸反应生成成2 mol H2 mol H2 2O O放出放出114.6 kJ114.6 kJ的热量，故生成的热量，故生成1 mol H1 mol H2 2O O放出放出57.3 kJ57.3 kJ的热量，即中和热为的热量，即中和热为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，表，表示该反应中和热的热化学方程式

15、为示该反应中和热的热化学方程式为 BaBa（OHOH）2 2（aqaq）HClHCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）H H2 2O O（l l） H= =57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol。121212124.4.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq) = H(aq) = H2 2O(l)O(l)H= =57.3 kJ57.3 kJmolmol。向。向1 L 0.5 mol1 L 0.5 molL L的的NaOHNaOH溶液溶液中加入下列物质：稀醋酸中加入下列物质：稀

16、醋酸 浓硫酸浓硫酸 稀硝酸，稀硝酸，恰好完全反应时的热效应恰好完全反应时的热效应H1 1、H2 2、H3 3的关系正的关系正确的是（确的是（ ）A AH1 1H2 2H3 3B BH1 1H3 3H2 2C CH1 1H2 2H3 3H2 2【解析解析】选选D D。向。向1 L 0.5 mol/L1 L 0.5 mol/L的的NaOHNaOH溶液中加入稀溶液中加入稀硝酸，放出的热量为硝酸，放出的热量为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol0.5 mol =0.5 mol =28.65 kJ28.65 kJ，H3 3= =28.65 kJ/mol28.65 kJ/mol；因为醋酸为弱电；因

17、为醋酸为弱电解质，随着中和反应的进行，醋酸发生电离。电离过解质，随着中和反应的进行，醋酸发生电离。电离过程为吸热过程，故其放出的热量小于程为吸热过程，故其放出的热量小于28.65 kJ28.65 kJ，故，故H1 1H3 3；浓硫酸加入；浓硫酸加入NaOHNaOH溶液中稀释时放出热量，溶液中稀释时放出热量，故其放出的热量大于故其放出的热量大于28.65 kJ28.65 kJ，故，故H2 2H3 3 H2 2。5.5.将将V V1 1 mL 1.00 mol/L mL 1.00 mol/L盐酸和盐酸和V V2 2 mL mL未知浓度的未知浓度的NaOHNaOH溶溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，

18、实验结果如图所液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持示（实验中始终保持V V1 1+V+V2 2=50 mL=50 mL）。下列叙述正确的是）。下列叙述正确的是( )( )A.A.做该实验时环境温度为做该实验时环境温度为22 22 B.B.该实验表明化学能可以转化为热能该实验表明化学能可以转化为热能C.NaOHC.NaOH溶液的浓度约为溶液的浓度约为1.00 mol/L1.00 mol/LD.D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应该实验表明有水生成的反应都是放热反应【解析解析】选选B B。本题考查了中和反应与能量的关系，着。本题考查了中和反应与能量的关系，着重考查学

19、生分析问题的能力。从图中曲线可以看出，重考查学生分析问题的能力。从图中曲线可以看出，温度为温度为22 22 时，时，V V1 1为为5 mL5 mL，则，则V V2 2为为45 mL45 mL，此时已经开，此时已经开始发生反应，所以始发生反应，所以22 22 一定不是环境温度，一定不是环境温度，A A项错。项错。曲线随曲线随V V1 1的增多而升高，随反应的进行，溶液温度升的增多而升高，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，高说明反应放热，化学能转化为热能，B B项正确。当项正确。当V V1 1=30 mL=30 mL时，温度最高，说明此时两者恰好完全反时，温度最高，说明此

20、时两者恰好完全反应，则应，则c(NaOH)= =1.50 mol/Lc(NaOH)= =1.50 mol/L，C C项项错。该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反错。该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，应，D D项错。项错。30 mL 1.00 mol/L20 mL6 6中和热测定实验的关键是要比较准确地配制一定的中和热测定实验的关键是要比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液，量热器要尽量做到绝热；在量物质的量浓度的溶液，量热器要尽量做到绝热；在量热的过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地热的过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。回答下列问题：测量出反应前后溶液温度的变化。回答下列