第1节 化学反应的热效应 第1课时（导学案）化学鲁科版2019选择性必修1

第1节 化学反应的热效应 一、知识目标 1.理解反应热的定义，明确其符号的含义及与反应吸放热、体系能量变化的关系，掌握反应热在定量描述化学反应热能变化方面的意义。 2.了解体系与环境的概念，能以盐酸与溶液反应为例进行区分。 3.掌握中和反应热测定的实验原理，熟悉实验仪器（量热计等）的作用，学会实验操作步骤，并能对实验数据进行分析处理，理解中和热的概念。 4.能判断常见的放热反应和吸热反应，掌握反应热相关计算及误差分析。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识化学反应中能量的释放或吸收现象，从微观上理解化学反应实质与能量变化的关系，能从内能变化角度认识反应热和焓变。 2.证据推理与模型认知：通过中和反应热测定实验，建立实验探究的基本模型，依据实验数据进行分析推理，理解反应热的测定原理和方法。 3.科学探究与创新意识：通过设计并完成中和反应热测定实验，培养科学探究能力和创新思维，能对实验过程中出现的问题进行分析和解决。 4.科学态度与社会责任：认识化学反应中能量转化在生活、生产和科学研究中的广泛应用，培养学生关注能源问题的意识和社会责任感。 一、学习重点 1.认识反应热及体系、环境。 2.测定中和反应的反应热。 二、学习难点 1.理解反应热的概念。 2.掌握中和反应热测定实验的原理、操作及误差分析。 一、化学反应的反应热 1．概念：当化学反应在一定的____下进行时，反应所____或____的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 2．符号：用Q表示，反应吸热时，Q为____值；反应放热时，Q为____值。 3．单位：____或____。 4．热化学：用____方法和____方法研究反应热的化学分支称为热化学。 [特别提醒] (1)物理变化中的能量变化不是反应热。如物质的三态变化、NH4NO3溶于水吸热、浓H2SO4稀释放热等。 (2)反应放热或吸热与反应条件无关。 二、中和反应反应热的测定 1．主要仪器 用于测定反应热的仪器称为________，由内、外两个筒组成，内筒是________，外筒________。 2．原理 反应热的计算公式为Q＝________，式中C代表体系的________，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的________。 3．利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热 (1)实验药品 1．0 mol·L－1盐酸，1.0 mol·L－1 NaOH溶液，1.0 mol·L－1 硝酸，1.0 mol·L－1氨水，1.0 mol· L－1 KOH溶液。 (2)实验步骤 ①向量热计内筒中加入盐酸100 mL，搅拌后测初始温度T1。 ②向烧杯中加入NaOH溶液100 mL，调节温度为T1。 ③快速将烧杯中碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。 ④根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热，盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm－3，反应前后溶液的比热容为4.18 kJ·K－1·kg－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应的反应热Q＝____________kJ。 ⑤用同样方法测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应、盐酸与氨水的反应热。 一、认识反应热 活动一：反应热的定义及意义 问题思考 1.什么是反应热？其符号如何表示？符号的含义与反应吸放热、体系能量变化有什么关系？ 2.反应热的意义是什么？物质三态变化所吸收或释放的能量是反应热吗？ 活动二：体系与环境 问题思考 1.什么是体系与环境？请以盐酸与溶液的反应为例说明。 2.了解体系与环境的概念对研究化学反应中的能量变化有什么帮助？ 二、反应热的测定 活动一：量热计的认识 问题思考： 1.量热计各部分的作用是什么？ 2.量热计的主要作用是什么？ 问题探究： 反应热测定的原理是什么？C如何计算？ 归纳总结： 测定中和反应反应热的实验步骤有哪些？实验过程中需要注意哪些问题？ 实验探究： 探究实验并记录实验数据进行数据处理 (3)数据处理 实验 溶液温度/K 温度变化 ΔT/K 反应热 kJ·mol－1 T1 T2 一组 NaOH＋HCl 二组 KOH＋HCl 三组 NaOH＋HNO3 活动二：实验探究 测定中和反应的反应热 问题思考： 1.上述三个实验所测得中和反应的反应热相同吗？为什么？ 2.实验过程中有哪些因素会造成误差？如何提高实验的准确度？ 3.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ 4.实验过程中可以更换温度计吗？能否测完酸后直接测量碱的温度？如何操作？ 5.能否将氢氧化钠溶液分多次倒入量热计中？玻璃搅拌器能否换成金属搅拌器？ 三、深化概念——中和热 活动一：中和热的定义 问题思考： 1.什么是中和热？在什么条件下中和热是一个定值？ 2.发生中和反应时，中和热是否一定相同？为什么？ 活动二：中和热的影响因素 问题思考： 浓、固体、等物质参与中和反应时，中和热会有什么变化？为什么？ 活动三：例题精讲 例1、判断下列属于放热反应的是（ ）属于吸热反应的是（ ） ➀镁条的燃烧 ②高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳 ③氧化钙与水的反应 ④高温煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ⑤炸药爆炸 ⑥ Ba(OH)2·8H2O和NH.CI的反应 ⑦浓硫酸溶于水 ⑧冰熔化 ⑨甲烷在氧气中的燃烧 属于放热反应的是（ ）属于吸热反应的是（ ） 例2、某同学通过实验测出稀盐酸与稀溶液反应生成水放出的热量为，造成这一结果的原因不可能是的是(　　) A、实验装置保温、隔热效果差 B、用量筒量取盐酸时仰视读数 C、分多次将溶液倒入量热计的内筒中 D、用测量盐酸的温度计直接测定溶液的温度 1．体系与环境 人为划定的研究对象(物质系统)称为____，体系以外的其他部分称为____。 2.常见的放热反应和吸热反应 放热反应(Q____0)：①大多数____反应；②所有的____反应；③________反应；④较活泼金属与酸的反应；⑤活泼金属与H2O的反应；⑥铝热反应；⑦缓慢氧化反应。 吸热反应(Q____0)：①大多数____反应；②Ba(OH)2·8H2O与____的反应；③C和________的反应；④碳酸氢钠与柠檬酸等的反应。 3.测定中和反应的反应热需注意的几个问题 (1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。 (2)操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。 (3)测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。 (4)读取中和反应的温度(t2)是反应混合液的最高温度。 (5)不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。 (6)中和热的数值是57.3 kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。 4.分析误差原理 根据中和热ΔH(即生成1 mol水时的反应热)计算公式：ΔH＝，若实验过程导致放热(Q)变小，则中和热(ΔH)偏大；反之若实验过程导致放热(Q)变大，则中和热(ΔH)偏小。 1.下列说法正确的是(　　) A. 化学反应不一定伴随着能量变化 B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C. 化学反应可能发生颜色变化，有颜色变化的物质变化一定是化学变化 D. 物质的化学能在一定条件下可转化为热能、电能等能量 2.简易量热计直接测出的是(　　) A. 质量的变化 B. 能量的变化 C. 温度的变化 D. 电流的变化 3.将V₁ mL 1.0 mol·L⁻¹HCl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 mL)。下列叙述正确的是 (　　) A. 做该实验时环境温度为22 °C B. 该实验表明化学能可以转化为热能 C. NaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L⁻¹ D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应 4.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是( ) A. 温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物 B. 强酸与强碱反应生成1 mol H₂O(l)释放的热量都约为57.3kJ C. 测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化时的温度为终止温度 D. 某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1mol H₂O(l)放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大 5.50 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸与50 mL 0.55 mol·L⁻¹NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。 (2)如果不盖杯盖(泡沫塑料板)，所求得的中和反应反应热的绝对值将会________(填”偏大””偏小”或“无影响” )。 (3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸跟50 mL 0.55 mol·L⁻¹ NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验_____________ (填“相等”或“不相等”，下同)；所求生成1molH₂O放出的热与原实验____________，简述理由：_________________________________________________。 考点1 反应热 【对应训练1】下列关于反应热的说法正确的是(　　) A.反应热就是反应中放出的热量 B.当时，表示反应吸热 C.一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热， D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 【对应训练2】已知某反应的反应热，则该反应是（ ） A. 放热反应 B. 吸热反应 C. 既不吸热也不放热 D. 无法判断 【对应训练3】在研究锌与稀硫酸反应的实验中，下列属于体系的是（ ） A. 锌粒和稀硫酸 B. 反应容器 C. 周围的空气 D. 温度计 考点2 反应热的测定 【对应训练1】量热计中温度计的作用是（ ） A. 搅拌反应物 B. 测定反应的时间 C. 测定反应前后溶液的温度 D. 控制反应的温度 【对应训练2】下列关于量热计的说法错误的是（ ） A. 量热计的外筒和内筒都有保温作用 B. 玻璃搅拌器可以用金属搅拌器代替 C. 量热计可以测定反应前后溶液温度的变化 D. 量热计的内筒是反应容器 【对应训练3】在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 用温度计搅拌溶液 B. 为了使反应充分进行，应将固体直接加入盐酸中 C. 实验中使用的酸和碱的浓度越大越好 D. 实验中要记录反应前后溶液的温度 【对应训练4】已知在测定中和反应反应热的实验中，溶液及量热计的热容，反应前溶液温度，反应后溶液温度，则该反应的反应热为（ ） A. B. C. D. 考点3 中和热 【对应训练1】下列关于中和热的说法正确的是（ ） A. 中和热是指酸与碱反应放出的热量 B. 中和热是指强酸与强碱反应生成水放出的热量 C. 在稀溶液中，强酸与强碱反应生成液态水时所释放的热量称为中和热 D. 只要是强酸与强碱反应，中和热都是 【对应训练2】下列反应中，反应热符合中和热定义的是（ ） A. B. C. D. 【对应训练3】下列溶液混合后，生成液态水放出的热量可能大于的是（ ） A. 稀与稀溶液 B. 稀与稀溶液 C. 浓与稀溶液 D. 溶液与稀溶液 【对应训练4】在测定中和热的实验中，下列操作会使测定结果偏大的是（ ） A. 用代替盐酸 B. 用固体代替溶液 C. 实验装置保温效果差 D. 酸碱溶液的体积不准确 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 化学反应的热效应 一、知识目标 1.理解反应热的定义，明确其符号的含义及与反应吸放热、体系能量变化的关系，掌握反应热在定量描述化学反应热能变化方面的意义。 2.了解体系与环境的概念，能以盐酸与溶液反应为例进行区分。 3.掌握中和反应热测定的实验原理，熟悉实验仪器（量热计等）的作用，学会实验操作步骤，并能对实验数据进行分析处理，理解中和热的概念。 4.能判断常见的放热反应和吸热反应，掌握反应热相关计算及误差分析。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识化学反应中能量的释放或吸收现象，从微观上理解化学反应实质与能量变化的关系，能从内能变化角度认识反应热和焓变。 2.证据推理与模型认知：通过中和反应热测定实验，建立实验探究的基本模型，依据实验数据进行分析推理，理解反应热的测定原理和方法。 3.科学探究与创新意识：通过设计并完成中和反应热测定实验，培养科学探究能力和创新思维，能对实验过程中出现的问题进行分析和解决。 4.科学态度与社会责任：认识化学反应中能量转化在生活、生产和科学研究中的广泛应用，培养学生关注能源问题的意识和社会责任感。 一、学习重点 1.认识反应热及体系、环境。 2.测定中和反应的反应热。 二、学习难点 1.理解反应热的概念。 2.掌握中和反应热测定实验的原理、操作及误差分析。 一、化学反应的反应热 1．概念：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 2．符号：用Q表示，反应吸热时，Q为正值；反应放热时，Q为负值。 3．单位：J或 KJ 。 4．热化学：用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支称为热化学。 [特别提醒] (1)物理变化中的能量变化不是反应热。如物质的三态变化、NH4NO3溶于水吸热、浓H2SO4稀释放热等。 (2)反应放热或吸热与反应条件无关。 二、中和反应反应热的测定 1．主要仪器 用于测定反应热的仪器称为量热计，由内、外两个筒组成，内筒是反应器，外筒起保温作用。 2．原理 反应热的计算公式为Q＝-C（T2-T1），式中C代表体系的比热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 3．利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热 (1)实验药品 1．0 mol·L－1盐酸，1.0 mol·L－1 NaOH溶液，1.0 mol·L－1 硝酸，1.0 mol·L－1氨水，1.0 mol· L－1 KOH溶液。 (2)实验步骤 ①向量热计内筒中加入盐酸100 mL，搅拌后测初始温度T1。 ②向烧杯中加入NaOH溶液100 mL，调节温度为T1。 ③快速将烧杯中碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。 ④根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热，盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm－3，反应前后溶液的比热容为4.18 kJ·K－1·kg－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应的反应热Q＝－0.836(T2－T1) kJ。 换算为强酸与强碱中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热： Q＝－8.36(T2－T1) kJ或 kJ。 ⑤用同样方法测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应、盐酸与氨水的反应热。 一、认识反应热 活动一：反应热的定义及意义 问题思考 1.什么是反应热？其符号如何表示？符号的含义与反应吸放热、体系能量变化有什么关系？ 答案：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热，用符号表示。表示反应吸热，体系的能量升高；表示反应放热，体系的能量降低。 2.反应热的意义是什么？物质三态变化所吸收或释放的能量是反应热吗？ 答案：反应热的意义是定量地描述化学反应释放或吸收的热能，其数值可以通过实验测得，也可以通过理论计算。物质三态变化所吸收或释放的能量不是反应热。 活动二：体系与环境 问题思考 1.什么是体系与环境？请以盐酸与溶液的反应为例说明。 答案：人为划定的研究对象（物质系统）称体系，体系以外的其他部分称环境。在盐酸与溶液的反应中，盐酸、溶液和发生的反应是体系，试管、空气等是环境。 2.了解体系与环境的概念对研究化学反应中的能量变化有什么帮助？ 答案：了解体系与环境的概念，有助于我们更好地研究化学反应中的能量变化，因为体系和环境之间会有物质和热量的交换。 二、反应热的测定 活动一：量热计的认识 问题思考： 1.量热计各部分的作用是什么？ 答案：温度计用于测定反应前后溶液的温度；玻璃搅拌器用于使反应物充分混合并充分反应，保持体系温度均匀；外筒和内筒起到保温作用，内筒是反应容器。 2.量热计的主要作用是什么？ 答案：量热计的主要作用就是通过测定反应前后溶液温度的变化值，来计算反应热。 问题探究： 反应热测定的原理是什么？ 答案：反应热测定的原理是将反应物加入内筒并使之迅速混合，测定反应前后溶液温度的变化值，利用公式Q＝-C（T2-T1）计算出反应热。 归纳总结： 测定中和反应反应热的实验步骤有哪些？实验过程中需要注意哪些问题？ 答案：实验步骤包括量热计的准备、反应物温度的测量、反应后体系温度的测量、重复实验测最高温度点以提高准确度。实验过程中要注意动作要快，减少热量损失；要充分搅拌，使反应充分进行；碱要稍过量，保证酸完全反应等。 实验探究： 探究实验并记录实验数据进行数据处理 (3)数据处理 实验 溶液温度/K 温度变化 ΔT/K 反应热 kJ·mol－1 T1 T2 一组 NaOH＋HCl 二组 KOH＋HCl 三组 NaOH＋HNO3 活动二：实验探究 测定中和反应的反应热 问题思考： 1.上述三个实验所测得中和反应的反应热相同吗？为什么？ 答案：相同，因为所用溶液体积浓度相同，都在室温下进行。 2.实验过程中有哪些因素会造成误差？如何提高实验的准确度？ 答案：造成误差的因素可能有保温层缺失、操作延时等。提高实验准确度的方法有保证保温效果良好、操作迅速准确等。 3.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ 答案：不能用浓硫酸代替盐酸。因为浓硫酸稀释会放出大量的热，会使所测的热量偏大。 4.实验过程中可以更换温度计吗？能否测完酸后直接测量碱的温度？如何操作？ 答案：实验过程中不可以更换温度计。不能测完酸后直接测量碱的温度，应该用蒸馏水冲洗温度计并擦干后再测量碱的温度。 5.能否将氢氧化钠溶液分多次倒入量热计中？玻璃搅拌器能否换成金属搅拌器？ 答案：不能将氢氧化钠溶液分多次倒入量热计中，因为分多次倒入会导致热量散失，使测量结果不准确。玻璃搅拌器不能换成金属搅拌器，因为金属搅拌器会导热，会导致热量散失，影响测量结果。 三、深化概念——中和热 活动一：中和热的定义 问题思考： 1.什么是中和热？在什么条件下中和热是一个定值？ 答案：在和下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成液态水时，放出的热量为定值，此时放出的热量称为中和热。 2.发生中和反应时，中和热是否一定相同？为什么？ 答案：发生中和反应时，由于所用的酸和碱有强弱、浓稀、状态不同，是否生成沉淀等因素，中和热各不相同。 活动二：中和热的影响因素 问题思考： 浓、固体、等物质参与中和反应时，中和热会有什么变化？为什么？ 答案：浓稀释会放热，固体溶解会放热，所以如果用浓或固体参与中和反应，所测的热量会偏大。是弱酸，电离过程会吸收热量，所以与强碱反应的中和热会小于强酸与强碱反应的中和热。还有如果反应中有沉淀生成，如与反应生成沉淀，沉淀生成会放热，也会影响中和热的数值。 活动三：例题精讲 例1、判断下列属于放热反应的是（ ）属于吸热反应的是（ ） ➀镁条的燃烧 ②高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳 ③氧化钙与水的反应 ④高温煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ⑤炸药爆炸 ⑥ Ba(OH)2·8H2O和NH.CI的反应 ⑦浓硫酸溶于水 ⑧冰熔化 ⑨甲烷在氧气中的燃烧 属于放热反应的是（ ）属于吸热反应的是（ ） 【答案】➀③⑤⑨ ②④⑥ 例2、某同学通过实验测出稀盐酸与稀溶液反应生成水放出的热量为，造成这一结果的原因不可能是的是(　　) A、实验装置保温、隔热效果差 B、用量筒量取盐酸时仰视读数 C、分多次将溶液倒入量热计的内筒中 D、用测量盐酸的温度计直接测定溶液的温度 【答案】B 【解析】A选项，实验装置保温、隔热效果差，会导致热量散失，使测量结果偏小，所以该选项可能是造成结果的原因。 B选项，用量筒量取盐酸时仰视读数，会使量取的盐酸体积偏大，反应放出的热量增多，测量结果应该偏大，而不是偏小，所以该选项不可能是造成结果的原因。 C选项，分多次将溶液倒入量热计的内筒中，会导致热量散失，使测量结果偏小，所以该选项可能是造成结果的原因。 D选项，用测量盐酸的温度计直接测定溶液的温度，会使温度计上残留的盐酸与溶液提前反应，导致热量散失，使测量结果偏小，所以该选项可能是造成结果的原因。 答案选B。 1．体系与环境 人为划定的研究对象(物质系统)称为体系，体系以外的其他部分称为环境。 2.常见的放热反应和吸热反应 放热反应(Q＜0)：①大多数化合反应；②所有的燃烧反应；③酸碱中和反应；④较活泼金属与酸的反应；⑤活泼金属与H2O的反应；⑥铝热反应；⑦缓慢氧化反应。 吸热反应(Q＞0)：①大多数分解反应；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；③C和CO2或H2O(g)的反应；④碳酸氢钠与柠檬酸等的反应。 3.测定中和反应的反应热需注意的几个问题 (1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。 (2)操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。 (3)测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。 (4)读取中和反应的温度(t2)是反应混合液的最高温度。 (5)不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。 (6)中和热的数值是57.3 kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。 4.分析误差原理 根据中和热ΔH(即生成1 mol水时的反应热)计算公式：ΔH＝，若实验过程导致放热(Q)变小，则中和热(ΔH)偏大；反之若实验过程导致放热(Q)变大，则中和热(ΔH)偏小。 1.下列说法正确的是(　　) A. 化学反应不一定伴随着能量变化 B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C. 化学反应可能发生颜色变化，有颜色变化的物质变化一定是化学变化 D. 物质的化学能在一定条件下可转化为热能、电能等能量 【答案】D 【解析】A. 化学反应的本质是旧键断裂和新键形成，一定伴随着能量变化，A选项错误；B. 伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，如物质的三态变化有能量变化，但属于物理变化，B选项错误；C. 有颜色变化的物质变化不一定是化学变化，如将氧气加压降温变成液氧，颜色由无色变为淡蓝色，但属于物理变化，C选项错误；D. 物质的化学能在一定条件下可转化为热能、电能等能量，如燃烧是化学能转化为热能，原电池是化学能转化为电能，D选项正确。答案选D。 2.简易量热计直接测出的是(　　) A. 质量的变化 B. 能量的变化 C. 温度的变化 D. 电流的变化 【答案】C 【解析】简易量热计是通过测定反应前后溶液温度的变化值，进而利用公式计算反应热，所以简易量热计直接测出的是温度的变化，C选项正确。答案选C。 3.将V₁ mL 1.0 mol·L⁻¹HCl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 mL)。下列叙述正确的是 (　　) A. 做该实验时环境温度为22 °C B. 该实验表明化学能可以转化为热能 C. NaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L⁻¹ D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】B 【解析】A. 从图中可知，加入30mL盐酸和20mLNaOH溶液时温度最高，说明此时二者恰好完全反应，而22°C是未开始反应时的混合溶液温度，不是环境温度，A选项错误；B. 酸碱中和反应是放热反应，该实验中溶液温度升高，表明化学能可以转化为热能，B选项正确；C. 由图可知，当加入30mL盐酸和20mLNaOH溶液时恰好完全反应，根据(n(HCl)=n(NaOH))，(c(NaOH)==1.5mol/L)，C选项错误；D. 该实验只是盐酸和NaOH溶液的中和反应，不能表明所有有水生成的反应都是放热反应，如某些水解反应也生成水，但属于吸热反应，D选项错误。答案选B。 4.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是( ) A. 温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物 B. 强酸与强碱反应生成1 mol H₂O(l)释放的热量都约为57.3kJ C. 测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化时的温度为终止温度 D. 某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1mol H₂O(l)放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大 【答案】D 【解析】A. 温度计不能代替玻璃搅拌器用于搅拌反应物，因为搅拌时可能会损坏温度计，A选项错误；B. 只有强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol H₂O(l)释放的热量才约为57.3kJ ，如果是浓溶液或弱酸弱碱反应，由于浓溶液稀释、弱酸弱碱电离等过程会有能量变化，放出的热量会不同，B选项错误；C. 测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液的最高温度为终止温度，C选项错误；D. 所用酸、碱溶液浓度过大，会使反应放出的热量增多，而该同学测得的热量比57.3kJ小，所以造成这一结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大，D选项正确。答案选D。 5.50 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸与50 mL 0.55 mol·L⁻¹NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。 (2)如果不盖杯盖(泡沫塑料板)，所求得的中和反应反应热的绝对值将会________(填”偏大””偏小”或“无影响” )。 (3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸跟50 mL 0.55 mol·L⁻¹ NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验_____________ (填“相等”或“不相等”，下同)；所求生成1molH₂O放出的热与原实验____________，简述理由：_________________________________________________。 【答案】(1)玻璃搅拌器 ；(2)偏小；(3)不相等；相等；生成1 mol水时的放出的热，与酸碱的用量无关 【解析】(1)中和热测定实验中需要用玻璃搅拌器搅拌使反应物充分混合并充分反应，保持体系温度均匀，所以图中尚缺少的一种玻璃仪器是玻璃搅拌器。(2)如果不盖杯盖(泡沫塑料板)，会导致热量散失，使测得的温度变化值偏小，根据(Q ＝ －C（T₂ － T₁）)，所求得的中和反应反应热的绝对值将会偏小。(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸跟50 mL 0.55 mol·L⁻¹ NaOH溶液进行反应，由于反应物的量增多，反应放出的热量增多，所以调整反应物用量后所放出的热量与原实验不相等；但中和热是指在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol 液态水时所释放的热量，生成1 mol水时的放出的热，与酸碱的用量无关，所以所求生成1molH₂O放出的热与原实验相等。 考点1 反应热 【对应训练1】下列关于反应热的说法正确的是(　　) A.反应热就是反应中放出的热量 B.当时，表示反应吸热 C.一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热， D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 【答案】C 【解析】反应热是指反应所释放或吸收的热量，A选项错误；表示反应放热，B选项错误；当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，，C选项正确；需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应需要加热，但它是放热反应，D选项错误。 【对应训练2】已知某反应的反应热，则该反应是（ ） A. 放热反应 B. 吸热反应 C. 既不吸热也不放热 D. 无法判断 【答案】B 【解析】因为表示反应吸热，已知反应热，所以该反应是吸热反应，B选项正确。 【对应训练3】在研究锌与稀硫酸反应的实验中，下列属于体系的是（ ） A. 锌粒和稀硫酸 B. 反应容器 C. 周围的空气 D. 温度计 【答案】A 【解析】人为划定的研究对象（物质系统）称体系，在锌与稀硫酸反应的实验中，锌粒和稀硫酸是反应的物质，属于研究对象，是体系；反应容器、周围的空气、温度计等是体系以外的部分，属于环境，A选项正确。 考点2 反应热的测定 【对应训练1】量热计中温度计的作用是（ ） A. 搅拌反应物 B. 测定反应的时间 C. 测定反应前后溶液的温度 D. 控制反应的温度 【答案】C 【解析】量热计中温度计的作用是测定反应前后溶液的温度，C选项正确；搅拌反应物是玻璃搅拌器的作用，A选项错误；测定反应的时间不是温度计的作用，B选项错误；温度计不能控制反应的温度，D选项错误。 【对应训练2】下列关于量热计的说法错误的是（ ） A. 量热计的外筒和内筒都有保温作用 B. 玻璃搅拌器可以用金属搅拌器代替 C. 量热计可以测定反应前后溶液温度的变化 D. 量热计的内筒是反应容器 【答案】B 【解析】量热计的外筒和内筒都有保温作用，A选项正确；金属搅拌器易导热，会造成热量损失，不能用金属搅拌器代替玻璃搅拌器，B选项错误；量热计可以测定反应前后溶液温度的变化，C选项正确；量热计的内筒是反应容器，D选项正确。 【对应训练3】在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 用温度计搅拌溶液 B. 为了使反应充分进行，应将固体直接加入盐酸中 C. 实验中使用的酸和碱的浓度越大越好 D. 实验中要记录反应前后溶液的温度 【答案】D 【解析】不能用温度计搅拌溶液，应该用玻璃搅拌器，A选项错误；固体溶解会放热，会影响实验结果，应将溶液加入盐酸中，B选项错误；实验中酸和碱的浓度不是越大越好，浓度过大可能会导致反应剧烈，热量散失多，C选项错误；实验中要记录反应前后溶液的温度，以便计算反应热，D选项正确。 【对应训练4】已知在测定中和反应反应热的实验中，溶液及量热计的热容，反应前溶液温度，反应后溶液温度，则该反应的反应热为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】根据公式，，，，则，A选项正确。 考点3 中和热 【对应训练1】下列关于中和热的说法正确的是（ ） A. 中和热是指酸与碱反应放出的热量 B. 中和热是指强酸与强碱反应生成水放出的热量 C. 在稀溶液中，强酸与强碱反应生成液态水时所释放的热量称为中和热 D. 只要是强酸与强碱反应，中和热都是 【答案】C 【解析】中和热是指在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成液态水时所释放的热量，A选项错误；必须是稀溶液中的强酸与强碱反应，B选项错误；C选项正确；如果酸或碱不是稀溶液，或者生成沉淀等，中和热就不是，D选项错误。 【对应训练2】下列反应中，反应热符合中和热定义的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱反应生成液态水时所释放的热量。A选项生成水，不符合中和热定义；B选项是稀溶液中强酸与强碱反应生成水，符合中和热定义；C选项是弱酸，电离会吸热，不符合中和热定义；D选项生成沉淀会放热，不符合中和热定义，B选项正确。 【对应训练3】下列溶液混合后，生成液态水放出的热量可能大于的是（ ） A. 稀与稀溶液 B. 稀与稀溶液 C. 浓与稀溶液 D. 溶液与稀溶液 【答案】C 【解析】稀与稀溶液、稀与稀溶液反应，在符合中和热定义的条件下，生成液态水放出的热量为，A、B选项错误；浓稀释会放热，所以浓与稀溶液反应生成液态水放出的热量会大于，C选项正确；电离会吸热，溶液与稀溶液反应生成液态水放出的热量会小于，D选项错误。 【对应训练4】在测定中和热的实验中，下列操作会使测定结果偏大的是（ ） A. 用代替盐酸 B. 用固体代替溶液 C. 实验装置保温效果差 D. 酸碱溶液的体积不准确 【答案】B 【解析】用代替盐酸，电离吸热，会使测定结果偏小，A选项错误；用固体代替溶液，固体溶解放热，会使测定结果偏大，B选项正确；实验装置保温效果差，会导致热量散失，使测定结果偏小，C选项错误；酸碱溶液的体积不准确会影响反应热的计算，但不一定使测定结果偏大，D选项错误。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$