第2课时 中和反应的反应热及其测定
[学习目标定位] 1.正确认识中和热的概念。2.通过中和热的测定，初步学会测定化学反应反应热的实验方法，会分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小实验误差。
一 中和反应 中和热
1.中和反应的概念是酸和碱反应生成盐和水的反应，实质是酸电离产生的H与碱电离产生的OH结合成H2O。强酸和强碱反应生成可溶性盐和水的离子方程式为H＋OH===H2O。 2.写出下列反应的化学方程式 (1)将0.02 mol·LH2O。 (2)将0.01 mol·L＋2H2O。
3.上述两反应，若从物质类别的变化分析，其反应类型是中和反应；若从能量的变化分析，其反应类型是放热反应。
4.上述两反应的离子方程式是H＋OH===H2O，两反应过程中的热量变化相同(填“相同”或“不同”)，判断的依据是参加两反应的H、OH的数目都相同。 归纳总结 关于中和热的理解
(1)中和热的概念是酸和碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热。 (2)浓的强酸和强碱在发生中和反应的同时还要发生溶解，溶解要放出热量；若是浓的弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要发生电离，电离要吸收热量，故放出的热量均不完全是中和热。
(3)强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1 mol H和1 mol OH反应生成1 mol H2O(l)，放出57.3 kJ的热量，表示为H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol1。
＋
－
－
＋
－
＋
－
＋
－
－1－1
－
＋
－
＋
盐酸与0.02 mol·L
－1
氢氧化钠溶液等体积混合：HCl＋NaOH===NaCl＋
硫酸与0.02 mol·L1氢氧化钠溶液等体积混合：H2SO4＋2NaOH===Na2SO4－
1.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 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 H2O(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 答案 C
解析 本题考查的是中和热的概念，关键是记清楚有关中和热的问题。中和热是指稀酸、稀碱中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量，故C正确；H2SO4和Ba(OH)2反应时，除生成水外，还有BaSO4沉淀生成，所以其反应热不是中和热，D错误。
2.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) ΔH＝－57.3 kJ·mol1，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：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应。则其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( ) A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 C.ΔH1＝ΔH3>ΔH2 答案 D
解析 因为稀醋酸是弱酸，难电离，电离时吸热，浓硫酸溶于水时放热，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ΔH为负值，即ΔH＝－Q，故ΔH2<ΔH3<ΔH1，因而选D。
二 中和热的测定 B.ΔH1<ΔH3<ΔH2 D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
1.中和反应反应热可以用实验的方法测得：先将反应器置于绝热容器中，然后在反应器内将酸、碱稀溶液混合，发生中和反应，放出的热传入水(稀溶液)中，测量出水(稀溶液)的温度变化，根据水的质量、比热容等即可求出反应放出的热量。 2.实验装置
(1)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
(2)实验过程中，还需要的其他仪器有50 mL量筒(2个)。 3.实验测量数据 (1)初始温度(t1)
用一量筒量取50 mL 0.50 mol·L
－
－1
盐酸，倒入小烧杯中并测量其温度；用另一量筒量取50 mL
0.55 mol·L1 NaOH溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。 (2)终止温度(t2)
把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒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中，盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2。
(3)重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。 4.实验数据处理
盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm3，反应后溶液的比热容c＝
－
4.18 J·g1·℃1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418(t2－t1)kJ，中和热为－
－
0.418?t2－t1?－－16.72(t2－t1)kJ·mol1[或ΔH＝－ kJ·mol1]。
0.0255.中和热测定实验中应注意的事项
(1)防止热量散失的方法：a.两个烧杯口要相平；b.在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；c.用玻璃棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌；d.实验时动作要迅速。 (2)加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响。 (3)数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。 归纳总结
中和反应热的测定实验步骤
绝热装置的准备——减少热量损失
↓
量取反应物，测反应前温度——用稀盐酸、NaOH稀溶液
↓
混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的最高温度
↓
重复实验——减小实验误差
↓
4.18×103·m?溶液?·?t2－t1?－计算反应热——ΔH＝－ kJ·mol1
n?H2O?
－
3.50 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.55 mol·L1 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)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 ，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，则求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (3)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L
－1
盐酸跟50 mL 0.55 mol·L1 NaOH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”)，所求中和热的数值 (填
“相等”或“不相等”)，理由是 。
(4)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(t2－t1)分别为2.3 ℃、2.4 ℃、2.9 ℃，则最终代入计算式的温度差的平均值为 ℃。 答案 (1)环形玻璃搅拌棒 保温、隔热，减少实验过程中的热量损失 (2)偏小 (3)不相等 相等 60 mL 0.50 mol·L
－1
盐酸和50 mL 0.55 mol·L
－1
－1
烧碱溶液反应，能生成0.027 5 mol
－1
H2O，而50 mL 0.50 mol·L
盐酸与50 mL 0.55 mol·L烧碱溶液反应只能生成0.025 mol
H2O，因此所放出的热量不相等；中和热是指在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，与酸、碱的用量无关，因此所求中和热相等 (4)2.35
1.下列反应能用离子方程式：H＋OH===H2O表示的是( ) A.氢氧化钡和硫酸溶液 B.氢氧化钾和稀硝酸 C.纯碱溶液和稀盐酸 D.醋酸溶液和烧碱溶液 答案 B
解析 A、C、D项的离子方程式分别为Ba2＋2OH＋2H＋SO2CO24===BaSO4↓＋2H2O、3
＋
－
＋
－
－
＋
－
＋2H===H2O＋CO2↑、CH3COOH＋OH===CH3COO＋H2O。 2.含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L示该反应的中和热的热化学方程式为( ) 11
A.KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)
22ΔH＝－11.46 kJ·mol1
－
－1
＋－－
的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表
B.2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－11.46 kJ·mol1
－
C.2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol1
－
11－
D.KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol1
22