专题10 化学反应原理（实验20～实验23）-【实验攻略】备战2024年高考化学教材实验及其延伸拓展

专题10 化学反应原理（实验20~实验23） 实验20 中和反应热的测定 实验21 影响化学反应速率的因素 实验22 影响化学平衡的因素 实验23 电解质溶液 实验20 中和反应热的测定 【实验原理】通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。 【实验装置】 【实验步骤】 ①往小烧杯中加入50 mL 0.50 mol/L的盐酸，并用温度计测量盐酸的温度，用水把温度计上的酸冲洗干净。 ②用量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，并用温度计测量其温度。 ③将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，并用 环形玻璃搅拌棒 轻轻搅动溶液， 准确读取混合溶液的 最高温度 记为终止温度。 ④重复实验2～3次。 【实验数据处理】 ①取三次测量所得数据的 平均值 作为计算依据。 ②计算反应热ΔH 50mL 0.5mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量为： 其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c为比热容，c＝4.18 J·(g·℃)－1；t1、t2分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。 【误差分析】 若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。求算出的中和热是否接近 kJ·mol－1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有：①溶液浓度不准确；②溶液量取不准确；③隔热较差；④室温太低；⑤温度未读取到最高点等。 【注意事项】 ①隔热层（碎泡沫塑料(或纸条)）及杯盖的作用是 隔热保温，减少热量散失 。 ②为保证酸、碱完全中和，常使 碱 稍稍过量。 ③实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值 偏小 。（弱酸、弱碱的电离吸热） 中和反应反应热测定实验的注意事项 ①隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满，故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温；盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可；倒入NaOH溶液要迅速，尽可能减少实验过程中的热量损失。中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。 ②准确关。如配制溶液的浓度要准确；NaOH溶液要新制；量取溶液体积时读数要准确；对温度计的读数要读到最高点。为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。 ③中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。 ④计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。 【典例1】 用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和热测定实验，下列说法正确的是 A．在测定中和热的过程中，需要测定并记录温度2次 B．大烧杯上若不盖硬纸板，测得的中和热数值会偏小 C．用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验，测得的中和热数值会偏大 D．为防止液体溅出，酸碱混合时应将量筒中的溶液缓缓倒入烧杯中再慢慢搅拌 【典例2】 某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。 (1)装置中碎泡沫塑料的作用是___________。 (2)写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为-57.3 kJ·mol-1]：___________。 (3)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。 ①请填写表格中的空白： 温度 次数 起始温度t1/℃ 终止温 度t2/℃ 温度差平均 值(t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 ___________ 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL-1，中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1.则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=___________(取小数点后一位)。 ③上述实验数值结果与-57.3 kJ·mol-1有偏