第二篇 反应热的测量与计算 讲义 苏教版高中化学选修4化学反应原理（机构 原卷+解析）

第二篇 反应热的测量与计算 1、 中和反应反应热的测量 1.实验原理 在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫中和热。 H+(aq)+OH−(aq)H2O(l)　ΔH=−57.3 kJ·mol−1 2.实验装置 注意事项： a.泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。 b.为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。 3.实验说明 （1）中和热的测定实验中，NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度是确保HCl反应完全。若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量的方法达到这个目的。 （2）中和热的计算公式 ΔH=− kJ/mol （3）实验中若用弱酸(或弱碱)代替强酸(或强碱)，因弱酸(或弱碱)电离出H+(或OH−)需要吸收热量，故测定的中和热的数值偏小；若用浓硫酸与强碱反应测定中和热，因浓硫酸稀释要放热，故测定的中和热的数值偏大。 4.误差分析 （1）分析的依据 看实验中有哪些因素能造成(t终−t始)出现误差。若(t终−t始)偏大，则|ΔH|偏大；若(t终−t始)偏小，则|ΔH|偏小。 （2）误差分析实例 50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液反应的误差分析： 引起误差的实验操作 t终−t始 |ΔH| 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小 用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液 偏小 偏小 中和热测定实验中应注意的事项 (1)用环形玻璃搅拌棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌。 (2)实验时动作要迅速。 (3)温度计不能代替环形玻璃搅拌棒，只能用于测量溶液的温度。 例1　(2018·山西孝义实验中学月考)已知稀盐酸和氢氧化钠稀溶液反应的中和热ΔH＝ －57.3 kJ·mol－1，则下列物质间发生反应时放出的热量与57.3 kJ最接近的是(　　) A．含1 mol氢氧化钙的稀溶液与足量稀硫酸反应 B．含1 mol硫酸的稀溶液与足量稀氢氧化钠溶液反应 C．含1 mol醋酸的稀溶液与足量稀氢氧化钾溶液反应 D．含1 mol氢氧化钡的稀溶液与含1 mol氯化氢的稀盐酸反应 例2　 将V1 mL 1.00 mol·L−1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶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V1+V2=50)。下列叙述正确的是 A．做该实验时环境温度为22℃ B．V1=45 mL时，该反应结束 C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L−1 D．该实验表明化学能可以转化为热能 1.　在量热计中(如图所示)将100 mL 0.50 mol·L－1的醋酸溶液与100 mL 0.55 mol·L－1的氢氧化钠溶液混合，温度从298.0 K升高到300.7 K，已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每升高1 K所需要的热量)是150.5 J·K－1，溶液密度均为1 g·mL－1，充分混合后溶液的比热容c＝4.184 J·g－1·K－1。 (1)试求醋酸与氢氧化钠发生中和反应的反应热ΔH＝ 。 (2)醋酸的中和反应反应热的文献值为－56.1 kJ·mol－1，请指出(1)中测得的实验值出现偏差的可能原因 。 (3)实验中氢氧化钠过量的目的是 。 (4)你认为醋酸与盐酸的中和反应反应热数值相比 较大，原因是 。 1．中和反应热实验中导致误差因素可归纳为对Δt的影响，若Δt偏大，则|ΔH|偏大，若Δt偏小，则|ΔH|偏小。改变酸、碱的用量，反应生成的H2O的量改变，反应放出的热量也随之改变，但ΔH＝－ kJ·mol－1不变，即ΔH与酸、碱的用量无关。 2．测量中和反应反应热常见误差分析(以盐酸和NaOH溶液反应为例)。 影响因素 原因分析 中和热数值 无保温层 热量损失 偏小 浓H2SO4代替盐酸 稀释时放出热量 偏大