考点02 反应热的测量与计算 -2023-2024学年高二化学核心考点归纳与分层测试（苏教版2019选择性必修1）

考点02 反应热的测量与计算 【核心考点梳理】 一、反应热的测量 1．量热计和简易量热计的构造 (1)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。 (2)仪器各部分的作用 ①搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是使反应物混合均匀充分接触。 ②保温层的作用是减少热量的散失。 ③温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 2．实验步骤及测量数据 (1)初始温度(T1)：测量混合前50 mL 0.50 mol•L－1盐酸、50 mL 0.50 mol•L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值为T1。 (2)终止温度(T2)：将酸碱溶液迅速混合，用环形玻璃搅拌棒不断搅动溶液，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，异常数据要舍去。 (4)实验数据处理 为了简便计算反应热，近似地认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热与水相同，并忽略实验装置的比热，则：50 mL 0.50 mol•L－1盐酸的质量m1＝50 g，50 mL 0.50 mol•L－1 NaOH溶液的质量m2＝50 g。反应前后溶液温度变化ΔT＝T2－T1。 反应后体系的热容C＝(m1＋m2)×4.18/(J•℃－1) 生成1 mol H2O时的反应热为ΔH＝－ kJ•mol－1。 (5)实验预测 用同样的方法分别测定氢氧化钾与盐酸反应、氢氧化钠与硝酸反应的反应热，所测得的中和反应的反应热相同，理由是：参与反应的物质都是强酸，强碱，它们在水中完全电离，中和反应的离子方程式都是氢离子和氢氧根离子反应生成水，并且反应的其他条件相同，所以反应热也相同。 3．反应热测定的注意事项 Ⅰ.反应热测量实验中的“三关” (1)隔热关——装置保温、隔热效果好，减少热量的损失，使用简易量热计，其优点是保温效果好，也可在保温杯中进行。 (2)测量关——温度在测量过程中是重要的参数，测量时要又快又准。 ①选择精密温度计，精确到0.1 ℃。 ②测量溶液温度时，将温度计插在液体中央，使水银球处于溶液中央位置，温度计不要碰到容器壁或插在液面以上。 ③温度计不能当搅拌棒用，用环形玻璃搅拌棒搅拌，使溶液迅速、充分混合。 ④测量酸和碱溶液的温度时要稳定一会儿再读数，测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录最高温度。 (3)酸、碱关——注意酸碱的强弱和浓度。 Ⅱ．反应热测定实验中产生误差的可能原因 (1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算的，若实际量取时大于50 mL或小于50 mL都会造成误差)。 (2)温度计的读数有误。 (3)实验过程中有液体洒在外面。 (4)混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 (5)隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 (6)测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，会使反应前的平均温度偏高而引起误差。 4、反应热的测量实验原理(以中和热测定为例) 中和热定义：在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量为中和热。 5、中和热相关理解 (1)中和热定义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1 mol/L的溶液，因为溶液混合时会产生溶解热效应而影响中和热的测定；强酸与强碱反应的中和热的表示：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，书写中和热的热化学方程式时，就以生成1 mol H2O为标准来配平其余物质的化学计量数。如： NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。 (2)中和热不包括其他离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时所伴随的热效应。有弱酸或弱碱参加的中和反应，实验测出的中和热数值一般低于57.3，因为弱电解质反应时会继续电离，电离时要吸热；测定硫酸与Ba(OH)2溶液的反应热，则所测ΔH偏小，即中和热数值大于57.3，这主要是因为Ba2＋和SO生成难溶物BaSO4也会放出热量。 (3)中和热以生成1 mol H2O为基准，因此当改变酸、碱的用量时，反应放出的热量发生改变，但中和热不会发生改变，它是一个定值，与酸、碱用量无关。 【典型例题】 例1．（2023秋·高二课时练习）某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是(　　) 　 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的总热量有所增加 C．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响 D．实验(c)中若用NaOH固体测定，则测定的反应热数值偏高 例2．（2023秋·高二课时练习）下列有关热化学方程式的评价合理的是(