专题1 第1单元 第2课时 反应热的测量与计算-【精讲精练】2023-2024学年高中化学选择性必修1苏教版（河北专版）（教师用书）

第2课时　反应热的测量与计算 学习目标 1．理解反应热(中和热)测定的原理和方法，会分析误差产生的原因，不断完善和改进测定方法。 2．了解盖斯定律及其简单应用。 知识点一　中和反应反应热的测量 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保温层的作用为__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．实验原理 一元酸、一元碱的体积均为50 mL，它们的浓度均为0.50 mol·L－1。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g·cm－3，且中和后所得溶液的比热为4.18 J·g－1·℃－1，根据热化学方程式H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，需计算稀的酸、碱中和生成1 mol水的反应热，而50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol。 反应热ΔH＝　－　kJ·mol－1，其中溶液的质量m约为100 g。 3．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。 (4)实验数据处理 该实验中盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的热量是__0.418(t2－t1)kJ__，反应热为16.72(t2－t1)kJ·mol－1[或ΔH＝－kJ·mol－1]。 [思考探究] 1．中和热与反应热的关系是什么？ 提示　中和热是反应热的一种。中和热指在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热；任何一个化学反应所吸收或放出的热量都叫反应热。 2．不能用铜质搅拌棒代替玻璃搅拌器的原因是什么？ 若用醋酸代替盐酸进行中和热的测量，测量反应放出的热量会减小还是增大？ 提示　因为铜质搅拌棒导热太快，造成一些热量散失，引起误差；醋酸是弱电解质，电离吸收热量，因此测量反应放出的热量会减小。 3．实验时常用0.55 mol·L－1的氢氧化钠溶液代替0.50 mol·L－1氢氧化钠溶液，碱过量目的是什么？ 提示　碱过量的目的是保证盐酸完全反应。 4．用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？ 提示　偏高　偏低 [归纳提升] 1．中和热测定实验的关键和注意事项 项目 内容 实验 关键 (1)迅速反应，防止热量散失；(2)在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值 注意 事项 (1)温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部；(2)不可将温度计当搅拌棒使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动；(3)为保证酸被完全中和，碱的浓度稍大 2．测定原理方面应注意的问题 根据Q＝mcΔt计算出来的是所取盐酸和所取NaOH溶液反应时放出的热量，单位为kJ，而中和热应该是生成单位物质的量的水时的反应热，单位为kJ·mol－1。 表示为： 中和热＝－ C＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。 3．中和反应反应热测定实验中产生误差的原因 (1)装置方面：装置的隔热保温效果不好，造成实验过程中热量损失而引起误差。 (2)操作方面： (3)读数方面： 1．(2022·北大附中检测)在测定中和热的实验中，下列说法正确的是(　　) A．使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差 B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C．用0.5 mol·L－1的NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、滴定管、温度计等 解析　使用玻璃搅拌器搅拌能加快反应速率，减小实验误差，A正确；温度计水银球测烧杯内溶液的温度，不能接触烧杯底部，B错误；醋酸是弱酸，电离吸热，测出的中和热数值偏小，C错误；中和热测定用不到滴定管，D错误。 答案　A 2．用如图所示的量热计测定醋酸溶液与氢氧化钠溶液中和反应的反应热。将100 mL、0.50 mol·L－1 CH3COOH溶液与100 mL、0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，温度从25.2 ℃升高到27.7 ℃。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1