专题1 第一单元 第2课时 反应热的测量与计算 能源的充分利用-【导与练】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步全程学习全书word（新教材，苏教版）

第2课时　反应热的测量与计算　能源的充分利用 1.通过中和反应热测定实验学习,掌握中和反应反应热的测定方法。 2.通过构建盖斯定律模型,能从能量守恒角度理解盖斯定律的内容,能正确运用盖斯定律解决具体问题。 3.通过标准燃烧热、热值的学习,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。 学习任务1　中和反应反应热的测量 1.原理 通常以盐酸与氢氧化钠溶液反应为例测定中和反应的反应热。 2.实验中用到的仪器和药品 (1)实验仪器(如下图)。 (2)实验药品:0.50 mol·L-1的盐酸、0.50 mol·L-1的氢氧化钠溶液。 3.测定的实验步骤 (1)测量反应前初始温度。 ①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录盐酸的温度(T1)。 ②另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1氢氧化钠溶液,测量并记录氢氧化钠溶液的温度(T2)。 (2)测量反应后最高温度。 将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中,立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌,观察温度计的温度变化,准确读出反应体系的最高温度(T3)并记录。 (3)重复上述实验操作步骤三次,记录每次的实验数据,取每次测得反应前后温度变化的平均值作为计算依据。 4.实验数据处理与计算 ΔH=-。 若分别使用50 mL 0.25 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,测得的反应热的数值是否相同? 提示:理论上相同,因为反应热与化学方程式中化学计量数相关,与实际反应的物质的物质的量无关。 根据中和热的测定实验,判断下列说法是否正确。 (1)在实验中,温度计只使用3次。(　×　) 提示:实验需要重复测定多次取平均值法,故温度计需要使用超过3次。 (2)为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量。(　√　) 提示:为了使一种反应物反应完全,应该使另一种物质过量,所以为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量。 (3)向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢以免洒出。(　×　) 提示:为减少热量损失,向盛装酸的烧杯中加碱时要迅速加入,且避免洒出。 (4)用铜丝代替玻璃棒搅拌,会使测得的中和热数值偏大。(　×　) 提示:用铜丝代替玻璃棒搅拌,会导致热量损失多,测定的温度差减小,所以测定的中和热偏小。 实验室用如图所示装置测定中和反应的反应热。 探究　中和反应反应热的测定注意事项 问题1:用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液,在如图所示的装置中分别进行中和反应反应热的测定,测定的结果是否相同?哪个结果更接近真实值?为什么? 提示:两种装置测定的结果不同。用图乙装置测定中和反应的反应热更接近真实值。因为图乙装置热量损失少。 问题2:若用同浓度的KOH溶液代替NaOH 溶液,会对结果产生影响吗?为什么? 提示:无影响。因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量是相同的,与用KOH溶液还是NaOH 溶液以及酸碱的用量无关。 问题3:若用浓硫酸代替盐酸会对结果产生什么影响?用醋酸代替盐酸又有何影响?若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热,则对结果产生什么影响? 提示:浓硫酸溶于水时放热,所测反应热的数值偏大;弱酸、弱碱电离吸热,因此用醋酸所测反应热的数值偏小;若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热,因生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量,使所测反应热的数值偏大。 提高中和反应反应热的测定准确度的措施 (1)原理方面。 ①为使测得的数据更准确,酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液(浓度不宜过大,避免稀释放热,也要避免浓度过小)。测定实验中若用弱酸或弱碱,因其电离吸热使测定数值偏小;若用浓酸或浓碱,因其稀释放热使测定数值偏大。 ②为保证盐酸被完全中和,碱的浓度应稍大些。 (2)操作方面。 ①“快”:实验操作要快,尽量减小热量散失。 ②“准”:准确测量溶液温度和体积。在测量反应混合液的温度时,温度计不要贴在容器壁上或插入容器底部,要随时读取温度值,记录下最高温度值。 (3)仪器方面。 ①不可将温度计当搅拌器使用;环形玻璃搅拌棒应上下移动。 ②应使用玻璃搅拌器,不能用金属搅拌器代替。 题点1　中和反应反应热的测定 1.在实验室进行中和热测定实验,下列有关叙述错误的是(　D　) A.保温层的作用是减少热量损失 B.测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度 C.为了使酸碱充分反应,应当快速一次倒入NaOH溶液并搅拌 D.可用金属材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 解析:保温层的作用是减少热量损失,减小测量误差,故A正确;充分反应,放出热量最多时,温度最高,测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度,故B正确;为了使酸碱充分反应,应当快速一次倒入NaOH溶液并搅拌,防