?【教材實驗熱點】13 中和反應反應熱的測定
【教材實驗梳理】
1.反應原理 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
通過測定一定量的酸、堿溶液在反應前后溫度的變化，計算反應放出的熱量，由此得中和熱。
2.實驗裝置

3.實驗用品
大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)、環(huán)形玻璃攪拌棒、量筒(50 mL)兩個、溫度計、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、鹽酸(0.50 mol·L?1)、氫氧化鈉溶液(0. 55 mol·L?1)
4.實驗步驟

5.實驗說明
(1)中和熱的測定實驗中，NaOH溶液的濃度稍大于鹽酸的濃度是確保HCl反應完全。若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過量的方法達到這個目的。
(2)中和熱的計算公式
ΔH= kJ/mol
(3)實驗中若用弱酸(或弱堿)代替強酸(或強堿)，因弱酸(或弱堿)電離出H+(或OH?)需要吸收熱量，故測定的中和熱的數(shù)值偏?。蝗粲脻饬蛩崤c強堿反應測定中和熱，因濃硫酸稀釋要放熱，故測定的中和熱的數(shù)值偏大。
(4)要提高反應熱測定的準確性，應注意“快”(實驗操作要快，盡量減少熱量散失)、“準”(準確測量液體溫度和液體體積)、“稀”(濃度不宜過大，避免稀釋放熱，也要避免濃度過小)。
(5)要使用同一支溫度計，溫度計的水銀球要完全浸入溶液中，讀出變化過程中的最高溫度。
(6)環(huán)形玻璃攪拌棒不能用鐵絲代替，若用鐵絲代替，會因鐵絲與酸反應放出熱量，且鐵絲傳熱快而使測試結果不準確。
(7)對于定量實驗，需重復實驗步驟，取3次實驗數(shù)據(jù)的平均值，但相差太大的數(shù)據(jù)應舍棄。
6.誤差分析
(1)分析的依據(jù)
看實驗中有哪些因素能造成(t終?t始)出現(xiàn)誤差。若(t終?t始)偏大，則|ΔH|偏大；若(t終?t始)偏小，則|ΔH|偏小。
(2)誤差分析實例
50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液反應的誤差分析：

【答題技巧】
反應熱答題規(guī)范指導
(1)用“焓變(ΔH)”表示反應熱時，ΔH＞0表示吸熱，ΔH＜0表示放熱，因而，ΔH后所跟數(shù)值需要帶“＋”、“-”符號。
(2)描述反應熱時，無論是用“反應熱”、“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值需要帶“＋”、“-”
符號。
(3)由于中和反應和燃燒均是放熱反應，表示中和熱和燃燒熱時可不帶“-”號。
【例題講解】
1．利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：

①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測得混合液最高溫度?；卮鹣铝袉栴}：
(1)為什么所用NaOH溶液要稍過量？_______。
(2)倒入NaOH溶液的正確操作是_______(填序號)。
A．沿玻璃棒緩慢倒入
B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是_______(填序號)。
A．用溫度計小心攪拌
B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯
D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動
(4)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1 L 1 mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為_______。
(5)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g·cm-3，又知中和反應后生成溶液的比熱容c=4.18 J·g-1·℃-1.為了計算中和熱，某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下：

起始溫度t1/℃
終止溫度t2/℃
鹽酸
氫氧化鈉溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6

依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱ΔH=_______(結果保留一位小數(shù))。
(6)_______(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_______。
【鞏固練習】
2．在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是（）
A．用環(huán)形銅質攪拌棒攪拌使反應充分，減小實驗誤差
B．為防止液體濺出，實驗過程中將堿液緩緩倒入酸液中
C．實驗中加入的HCl與NaOH的物質的量之比為1：1
D．為準確測定反應過程中的溫度變化，溫度計的水銀球應置于液體中間
3．利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟正確的是（????）

A．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕地攪動
B．為了減小熱量損失，倒入NaOH溶液應該分多次迅速倒入
C．燒杯如不蓋硬紙板，不影響測得的中和熱數(shù)值
D．用溫度計先測量鹽酸溫度，再用同一支溫度計測量氫氧化鈉溶液溫度，并做好記錄
4．在中和熱測定的實驗中不需要用到的儀器是（　?。?br /> A．量筒 B．溫度計 C．環(huán)形玻璃攪拌棒 D．天平
5．某同學在實驗報告中寫有以下操作和實驗數(shù)據(jù)，其中合理的是
A．用托盤天平稱取11.70g食鹽
B．用酸式滴定管量取25.00mL已知濃度的KMnO4溶液
C．用pH試紙測得某溶液的pH值為3.5
D．用簡易量熱計測定鹽酸與NaOH溶液反應的中和熱 △H=-58.1 kJ/mol
6．強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應為H+（aq）+OH?（aq）=H2O（l）　ΔH=?57.3 kJ/mol。稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸分別與0.1 mol·L?1的NaOH溶液恰好完全反應，放出的熱量與消耗NaOH溶液的體積之間的關系如圖所示（CH3COOH電離要吸熱）。則下列描述正確的是

A．A表示稀硝酸與NaOH溶液的反應
B．B表示稀醋酸與NaOH溶液的反應
C．b=5.73
D．C表示濃硫酸與NaOH溶液的反應
7．已知：H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH =??-57.3 kJ/mol。某同學使用右圖所示的裝置、鹽酸 ( 0.50 mol/L 50 mL ) 和 NaOH 溶液 ( 0.50 mol/L 50 mL) 測定中和熱。下列關于該實驗的說法 ， 不正確的是（???）

A．若將鹽酸換為醋酸進行該實驗，測得ΔH 應大于-57.3 kJ/mol
B．為使鹽酸完全中和， 應將 NaOH 溶液濃度升至 0.55 mol/L
C．若小燒杯杯口未與大燒杯杯口相平， 測得的中和熱會偏大
D．若混合溶液時不慎將 5 mL NaOH 溶液灑出， 測得中和反應的焙變ΔH 會偏大
8．中和熱測定實驗中，用50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.55mol/LNaOH進行實驗，下列說法不正確的是
A．改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟50mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應，求出的中和熱數(shù)值和原來相同
B．用50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.55mol/LNaOH進行實驗比用50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.50mol/LNaOH測得的數(shù)值準確
C．裝置中的大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫隔熱、減少熱量損失
D．酸堿混合時，量筒中NaOH溶液應緩緩倒入小燒杯中，不斷用玻璃棒攪拌
9．用一定濃度的NaOH稀溶液與稀鹽酸進行中和反應反應熱的測定實驗時，中和熱的實驗數(shù)值稍小于，產生這種偏差的原因不可能是
A．實驗用NaOH稀溶液濃度稍大于稀鹽酸濃度
B．實驗時攪拌速度慢
C．分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀鹽酸的小燒杯中
D．用量取完稀鹽酸的量筒直接量取氫氧化鈉溶液
10．將V1 mL1.00mol·L-1HCl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，實驗結果如圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50mL，下列敘述不正確的是

A．當V1=30mL時，實驗測得的中和熱數(shù)值最大
B．做該實驗時環(huán)境溫度低于22℃
C．NaOH溶液的濃度約為1.50mol·L-1
D．該實驗表明化學能可轉化為熱能
11．關于中和熱的測定實驗，下列說法正確的是
A．為了使反應進行的更完全，可以使酸或堿適當過量
B．為了使反應充分，可以向酸（堿）中分次加入堿（酸）
C．中和熱為一定值，實驗結果與所用酸（堿）的用量和種類均無關
D．用銅絲代替玻璃棒攪拌，會使中和熱測定值偏大
12．某實驗小組用0.50mol·L-1氫氧化鈉溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定。
(1)倒入NaOH溶液的正確操作是_______________(從下列選出)。
A．沿玻璃棒緩慢倒入B．一次迅速倒入C．分三次少量倒入
(2)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是_________(從下列選出)。
A．用溫度計小心攪拌B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒攪拌棒輕輕地攪動
(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝航普J為0.50mol·L-1氫氧化鈉溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)。

起始溫度t1/℃
終止溫度
t2/℃
溫度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
__________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4

(4)計算中和熱△H=______________(取小數(shù)點后一位)。
(5)不能用Ba(OH)2和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液，理由是_________________。
13．中和熱的測定實驗(如圖)。

①量取反應物時，取50mL0.50 mol?L?1的鹽酸，還應加入的試劑是________(填序號)。
A．50mL0.50 mol?L?1NaOH溶液
B．50mL0.55 mol?L?1NaOH溶液
C．1.0gNaOH固體
②在該實驗過程中，該同學需要測定的實驗數(shù)據(jù)有________(填序號)。
A．鹽酸的濃度????????? B．鹽酸的溫度
C．氫氧化鈉溶液的濃度??? D．氫氧化鈉溶液的溫度
E．水的比熱容????????? F．反應后混合溶液的終止溫度
③若用50mL0.5 mol?L?1醋酸溶液代替上述鹽酸測定中和熱，所得數(shù)據(jù)________。(填“偏大”或“偏小”或“不變”)
14．50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和反應的反應熱。請回答下列問題：

(1)從實驗裝置上看，圖中缺少的一種玻璃儀器是_____________。
(2)若三次平行操作測得數(shù)據(jù)中，起始時鹽酸與NaOH溶液平均溫度相同，而終止溫度與起始溫度差(t2－t1)分別為①3.3℃、②3.5℃、③4.5℃，則最終代入計算式的溫度差的平均值為________℃。
(3)下列對中和反應反應熱測定實驗的說法錯誤的是( )
A．一組完整實驗數(shù)據(jù)需要測溫度3次
B．量熱計中的隔熱層可以減少實驗過程中的熱量散失
C．可用銅做的攪拌器代替玻璃攪拌器，因銅和鹽酸不反應
D．在量取NaOH溶液和HCl溶液體積時均仰視，測得中和熱數(shù)值將偏大
(4)用一定濃度的鹽酸和NaOH溶液測得中和熱數(shù)值為ΔH1，若將鹽酸改為相同體積、相同濃度的醋酸，測得中和熱數(shù)值為ΔH2，則ΔH1與ΔH2的關系為ΔH1________(填“”或“＝”)ΔH2，理由是_____________________________________。
15．用一定濃度的稀鹽酸與稀NaOH溶液在圖1所示的裝置中進行中和反應，通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。已知強酸與強堿的中和熱為57.3kJ/mol，水的比熱容為4.2J/(g·℃)，有關熱量與比熱容的計算公式：Q=m×c×△t（Q為熱量，m為物質的質量，c為比熱容，△t物質溫度的變化值）回答下列問題：

（1）從實驗裝置上看，圖1中尚缺少的一種玻璃用品是：__。
（2）將V1mL1.0mol/LHCl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，實驗結果如圖2所示(實驗中始終保持V1＋V2=50mL)。下列敘述正確的是( )
A.做該實驗時環(huán)境溫度為22℃
B.該實驗表明化學能可以轉化為熱能
C.NaOH溶液的濃度約是1.50mol/L
D.該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應
（3）根據(jù)圖2及題中所給數(shù)據(jù)算出HCl與NaOH恰好反應時的溫度變化值約為__。（保留整數(shù)，計算時可將稀溶液的密度及比熱容看成與水近似相同，且溶液混合時體積變化忽略不計，強酸與強堿的中和熱為57.3kJ/mol）；

（4）而根據(jù)圖2的溫度變化可讀出溫度變化值約7℃；上述實驗數(shù)值結果與理論計算結果偏差，產生偏差的原因可能是__（填字母）。
a.實驗裝置保溫、隔熱效果差
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中
d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定HCl溶液的溫度
16．某實驗小組用0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定。
Ⅰ．配制0.50 mol·L-1NaOH溶液。
(1)若實驗中大約要使用245 mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體________g。
(2)從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器(填字母)：________。
名稱
托盤天平(帶砝碼)
小燒杯
坩堝鉗
玻璃棒
藥匙
量筒
儀器






序號
a
b
c
d
e
f

Ⅱ．測定稀硫酸和稀NaOH中和熱的實驗裝置如下圖所示。

(3)寫出該反應的熱化學方程式(中和熱ΔH= -57.3 kJ·mol-1)：____________________。
(4)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。
溫度
實驗
編號
起始溫度t1/℃
終止溫度
t1/℃
溫度差平均值
(t2 — t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1

2
25.0
25.2
25.1
31.2

3
25.9
25.9
25.9
29.8

4
26.4
26.2
26.3
30.4


①請?zhí)顚懕碇械目瞻祝簻囟炔钇骄礯___________℃。
②近似認為0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J·g-1·℃-1。則中和熱ΔH＝________(取小數(shù)點后一位)。
③上述實驗數(shù)值結果與57.3 kJ·mol-1有偏差，產生偏差的原因可能是________(填字母)。
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差
b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

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