专题01 中和反应反应热的测定（重难点讲义） 化学沪科版2020选择性必修1

专题01 中和反应反应热的测定 1. 认识能量的转化遵循能量守恒定律. 2. 理解反应热测定的原理和方法,正确分析产生误差的原因。 3. 根据探究中和反应反应热的测定，设计实验方案，完成实验操作，观察物质及其变化的现象，客观的记录，基于数据分析并得出结论。 中和反应热的测定 1．实验目的 通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和反应的反应热(简称中和热)。 2．实验装置(简易量热计) 3．实验步骤 (1)反应物温度的测量。 ①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ②用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。 (2)反应后体系温度的测量。 打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。 (3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。 4．数据处理 (1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差(t2－t1)。 (2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。 (3)根据温度差和比热容等计算反应热。 为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则： ①50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸的质量m1＝50 g，50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液的质量m2＝50 g。 ②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： 。 ③生成1 mol H2O时放出的热量为 。 5．注意事项 （1）盐酸和氢氧化钠溶液浓度的配制须准确，且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度，以确保盐酸完全被中和。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大（不大于1 mol/L），以防浓酸、浓碱溶液稀释时放热。 （2）实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能测量其温度。 （3）要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干（将温度计上的盐酸冲洗到小烧杯中）。 （4）温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。 （5）将NaOH溶液一次性快速倒入小烧杯中，不能撒到外面。 （6）实验操作时动作要快，隔热和保温效果要好，以减少热量损失。 （7）用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌（或上下搅拌）溶液使其充分反应。 （8）测量温度一般要三次，取数据的平均值作为实验计算的依据。 （9）反应物的量改变后，反应放出的热量也改变，但所求的中和热不变。 6．误差分析 中和热测定结果往往偏低，其原因可能为： (1)中和热测定器盖子封口不严实，盖板孔偏大，仪器的保温性能差，这是使测定结果偏低的主要原因。 (2)倒入氢氧化钠溶液动作慢，搅拌不均匀，未能及时观察温度上升情况，造成热量损失。 (3)计算中假定溶液比热容为4.18J/（g·℃)，密度为1g/cm3，实际上是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度均较此数大，所以使结果偏低。此外，计算中忽略了仪器所吸收的热量，也使结果偏低。 (4)实验中若以环形金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒会使测定值比理论值偏低，这是因为金属比玻璃易导热。 【问题探究】 1．实验装置中，内筒与外壳间填充大量泡沫塑料的目的是什么？ 2．实验中使用0．55 mol·L－1 NaOH溶液与0.50 mol·L－1盐酸反应，而不是选用0.50 mol·L－1 NaOH溶液的原因是什么？ 3．能否用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器？ 4．实验过程中能否用醋酸代替盐酸，或用氨水代替NaOH溶液？若代替对实验结果会造成什么影响？ 5．酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次迅速倒入量热计的内筒中而不能缓慢分多次倒入？ 6．若改用100 mL 0．50 mol·L－1盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，所测中和热的数值是否为本实验结果的2倍？ 7．在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？ 题型01中和反应热测定实验仪器、试剂选择 【典例】下列关于中和反应反应热的测定的说法正确的是 A．实验时若使用金属搅拌棒，会导致测定生成水的反应热偏小 B．若将酸碱试剂的用量均减少到原体积的一半(浓度不变)，理论上生成水的不会改变 C．酸碱试剂用量恰好完全反应，所测反应热才更准确 D．为了保证反应充分，向盐酸中缓慢加入溶液，避免液体溅出 【变式】盐酸与溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。已知上述反应温度变化为t℃，水的比热容为c J•g-1•K-1，中和热为∆Hn，下列说法正确的是 A．可以用金属搅拌棒代替玻璃搅拌棒 B．碎泡沫塑料起到保温隔热的作用 C．计算得该反应的中和热∆Hn=+100ct J•mol-1 D．用氨水代替NaOH溶液测得中和热，则∆Hn= 题型02 中和反应反应热测定实验操作 【典例】已知：。某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热，简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法错误的是 A．实验中不盖杯盖，会导致测得的偏大 B．实验中，需将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中 C．若用稀硫酸和氢氧化钡溶液代替稀盐酸与氢氧化钠溶液，测得的相同 D．处理数据时，需要计算生成水的物质的量 【变式】利用如图装置，分别取50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液混合进行中和反应反应热的测定，下列说法不正确的是 A．稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应 B．仪器A的名称是环形玻璃搅拌器 C．酸碱混合时，量筒中氢氧化钠溶液应迅速倒入小烧杯中，盖上盖板后不断搅拌 D．用物质的量相等的氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液进行反应，结果无影响 题型03 中和反应反应热测定改进试验 【典例】某教师设计了如图所示装置测定中和反应的反应热，通电后，搅拌磁子能高速转动，三次实验数据如表所示，溶液密度近似为1g·ml-1，溶液比热容为4.18kJ·kg-1·℃-1，下列说法中，错误的是    盐酸与NaOH溶液反应时体系的温度变化情况 实验组号 反应前体系的温度T1/℃ 反应后体系的温度T2/℃ 温度差(T2-T1)/℃ 1 20.8 24.1 3.3 2 20.8 24.2 3.4 3 20.9 24.3 3.4 A．隔一段时间需打开止水夹放出气体，防止容器内压强过大，但此操作会造成一定的热量损失 B．50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液用注射器多次缓慢注入，以保证盐酸完全反应 C．相同情况下，用醋酸代替盐酸会使测得的△H偏大 D．该实验测得生成1molH2O时放出的热量约为56.4kJ 【变式】如图是某实验小组改进的中和热测定实验装置。在塑料瓶中事先加入50 mL 盐酸，然后通过注射器注入50 mL溶液，通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题： (1)塑料瓶外泡沫板的作用是 。 (2)该实验中过量的目的是 。 (3)实验小组按课本装置和改进后的装置分别进行实验，测得实验数据如下： 实验次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差()/℃ 平均值 改进前 改进后 改进前 改进后 改进前 改进后 改进前 改进后 改进前 改进后 1 19.1 19.0 21.1 21.2 20.1 20.2 23.4 23.6 3.3 3.4 2 19.0 19.2 21.0 20.8 20.0 20.0 23.2 23.5 3.2 3.5 3 19.2 19.2 21.2 21.0 20.2 20.1 23.6 23.4 3.4 3.3 表中记录的终止温度是指 ，根据改进后装置的实验数据计算中和热 (计算结果保留两位小数，近似认为盐酸和溶液的密度都是，中和后溶液的比热容) (4)有同学考虑注射器针筒中会有溶液残留(不超过0.5mL)，认为上述实验会导致所测得反应热偏小，请判断该观点是否正确并说明理由： 。 (5)如果用60 mL 盐酸与60 mL 溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”，下同)，所求中和热 。 (6)醋酸和的中和反应反应热数值与盐酸和的中和反应反应热数值相比， (填“醋酸”或“盐酸”)的较大，原因是 。 题型04 中和反应反应热测定误差分析 【典例】用如图所示的装置测定中和反应反应热。将浓度为0.50 mol/L的酸溶液和0.55 mol/L的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1 g/mL)，生成的溶液的比热容c= 4.18J·g-1·℃-1，测得温度如下，则下列说法错误的是 反应物 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃ 甲组(HCl+NaOH) 15.0 18.3 乙组(NaOH+CH3COOH) 15.0 18.1 A．该实验装置中缺乏玻璃搅拌器 B．在操作正确的前提下提高中和反应反应热测定准确性的关键是减少热量散失 C．乙组实验所得结果，与甲组比较，因CH3COOH为弱电解质，电离吸热导致放出热量较少 D．某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热 ΔH 偏大，原因可能是做实验时室温偏高 【变式】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。测得实验数值结果为-52.7 kJ·mol-1与理论值有偏差，产生偏差的原因不可能是 A．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 B．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数 C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 D．实验装置保温、隔热效果差 题型05 中和反应反应热的测定综合题 【典例】醋是生活中不可缺少的调味佳品。 (1)已知在、时，几种物质的摩尔燃烧焓如下表所示： 物质 摩尔燃烧焓 / ①由以上数据可知工业制备醋酸的热化学方程式为   。 ②下列能量的变化与上述反应能量变化相符的是 A．乙醇的燃烧    B．煅烧石灰石    C．铁制品生锈    D．炽热的碳与水蒸气反应 (2)某同学通过测定酸碱中和反应所放出的热量来计算醋酸电离时的热量变化。取的醋酸溶液与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。实验数据如下： 温度实 验次数 起始温度 终止温度 醋酸 平均值 1 26.2 26.0 26.1 28.1 2 25.9 25.9 25.9 27.8 3 26.4 26.2 26.3 28.4 (近似认为溶液混合前后的密度都是，比热容，忽略溶液混合时体积的变化。) ①图中简易量热计中缺少的仪器是 。氢氧化钠稍过量的原因是 。 ②已知，稀盐酸和氢氧化钠的稀溶液反应测得的中和热数值为，依据上表中数据计算可知醋酸电离的反应热为：   。 ③若实验测得醋酸电离的反应热数值偏大，可能的原因是 。 A．实验装置保温效果差 B．量取醋酸溶液的体积时俯视读数(忽略对溶液总质量的影响) C．快速将溶液倒入盛有醋酸的小烧杯中 D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定醋酸溶液的温度 (3)若用等浓度的醋酸、盐酸、浓硫酸分别于氢氧化钠溶液反应，测得的中和热分别为、、，则三者按从大到小的顺序为 。 【变式】用下图所示的装置测定中和反应的反应热。实验药品： 盐酸、50mL 溶液 氨水。 (1)从实验装置上看，还缺少 。 (2)装置中泡沫塑料层的作用是 。 (3)将浓度为 的酸溶液和 的碱溶液各25 mL 混合(溶液密度均取 生成的溶液比热容取 ，测得温度如下表所示。 反应物 起始温度 t1/℃ 最高温度t2/℃ 盐酸和 NaOH溶液 20.0 23.3 盐酸和氨水 20.0 23.1 ①两组实验结果存在差异的原因是 。 ②  ΔH= (结果保留一位小数)。 (4)如果先测完酸溶液的温度，没有用水清洗温度计就接着测碱溶液的温度，则所得中和反应的反应热的绝对值会 (填“偏大”或“偏小”)。 【巩固训练】 1．某学生用50 mL 0．50 mol∙L−1 盐酸、50 mL 0.55 mol∙L−1 NaOH溶液在图示装置中进行中和反应，最终计算出中和热为ΔH1.下列说法错误的是 A．使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀，减小实验误差 B．NaOH溶液浓度略高于盐酸，是为了确保盐酸完全反应 C．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，记录反应后体系的温度 D．用等浓度、等体积的氨水代替NaOH溶液得到中和热ΔH2，则ΔH1<ΔH2 2．如图所示装置测反应热，将溶液与溶液混合，反应完全后测得溶液温度升高了。下列说法错误的是 A．用温度计测量溶液温度后可直接测量溶液温度 B．所用的稍过量，目的是保证被完全反应 C．实验中，溶液需要一次性迅速加入，不能分多次加入 D．若选用同浓度同体积的盐酸，反应完全后溶液前后温度差大于 3．测定中和反应的反应热的装置如图所示，下列有关该实验的说法中不正确的是 A．测定中和反应的反应热时，不能选用NaOH溶液和浓硫酸 B．环形玻璃搅拌棒上下搅拌有助于反应充分，泡沫塑料起保温作用 C．相同条件下，NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的中和热不相同 D．实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度 4．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热量有所增加 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，则测定结果数值偏低 D．若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果无影响 5．在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是 A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热  kJ/mol 6．某实验小组学生用50mL 0．50mol·L-l的盐酸与50mL 0.55mol·L-l的NaOH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计算反应热，下列说法不正确的是 A．图中实验装置缺少玻璃搅拌器 B．若分多次加入溶液，测得ΔH偏高 C．实验中，读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度 D．若改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，理论上所求反应热相等 7．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列说法正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．实验(a)中，将铝片更换为等质量的铝粉后，释放出的热量有所增加 C．实验(c)中，若改用NaOH固体测定反应热ΔH，则测定结果偏小 D．实验(c)中，若将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，对实验结果没有影响 8．在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是 A．醋酸溶液和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低 B．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 C．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 D．完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 9．某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100mL0．5mol⋅L-1盐酸与100mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是 ，其作用是 。 (2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1mol时所测得中和反应的反应热()将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是 。 (3)实验中改用：80mL0.50mol⋅L-1盐酸和80mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所求中和热数据 (填“相等”或“不相等”)。 (4)下列说法正确的是___________(填字母)。 A．向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 B．用温度计测完酸的温度后立即测量碱的温度 C．用量筒量取稀酸或碱时，视线必须与液体凹面最低处相平 D．将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸对实验结果没有影响 10．回答下列问题： (1)已知：①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g)　ΔH1=-127.4 kJ/mol ②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s)　ΔH2=-131.5 kJ/mol 反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH= kJ/mol。 (2)已知：25℃、101 kPa时，1.00gCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6 kJ热量，书写甲烷燃烧热的热化学方程式 。 (3)已知①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1；②H2(g)+O2(g)=H2O(l)　ΔH2；③2As(s)+O2(g)=As2O5(s)　ΔH3.则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH = 。 已知H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1，回答有关中和反应的问题。 (4)如图装置中仪器A的名称 。 (5)碎泡沫塑料的作用是 。 (6)中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中，下列操作可能造成测定值偏大的是 。 A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌均匀 【强化训练】 11．化学反应中不仅伴随着物质的变化还伴随能量的变化，下列说法正确的是 A．已知；，则 B．含的浓溶液与足量NaOH反应，放出的热量即为中和反应反应热 C．化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关 D．热化学方程式和化学方程式中的化学计量数的意义不完全相同 12．在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是 A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热  kJ/mol 13．下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol B．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 14．利用如图装置，分别取50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液混合进行中和反应反应热的测定，下列说法不正确的是 A．稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应 B．仪器A的名称是环形玻璃搅拌器 C．酸碱混合时，量筒中氢氧化钠溶液应迅速倒入小烧杯中，盖上盖板后不断搅拌 D．用物质的量相等的氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液进行反应，结果无影响 15．借助盐酸与溶液反应，用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是 A．所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒 B．为了保证完全被中和，采用稍过量的溶液 C．若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，计算所得反应热偏小 D．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度 16．Ⅰ．回答下列问题 (1)在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下： ①第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是 。 ②1mol全部氧化成的热化学方程式是 。 (2)已知：  kJ·mol-1①   kJ·mol-1② 则与反应放出509kJ热量时，电子转移数目为 。 (3)已知  kJ·mol-1，蒸发1mol需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表： 物质 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ) 436 200 a 则表中a= 。 Ⅱ．某化学兴趣小组用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验，实验装置如图。试回答下列问题： (4)实验时玻璃搅拌器的使用方法是 ；不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是 。 (5)某学生记录的实验数据如表所示。(已知：实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g·cm-3，中和反应后溶液的比热容J·g-1·℃-1) 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.2 23.3 2 20.2 20.4 23.4 3 20.4 20.6 23.8 依据该学生的实验数据计算，该实验测得反应放出的热量为 J。 (6)下列操作会导致实验结果出现偏差的是 (填标号)。 A．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数 B．把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中 C．将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol·L-1氢氧化钾溶液 D．做本实验的当天室温较高 E．大烧杯的杯盖中间小孔太大 17．I．回答下列问题： (1)某实验小组进行如图甲所示实验，a中温度应 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 (2)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应，为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。 ①上述过程中，能量的变化形式是由 转化为化学能。 ②根据数据计算，分解1mol CO2需 (填“吸收”或“释放”) kJ的能量。 II．中和反应反应热的实验测定 (3)50mL 0.25mol•L-1硫酸与50mL 0.55mol•L-1 NaOH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。 ①仪器a的名称为 。上图装置中隔热层及杯盖的作用是 。 ②实验数据如下表： 起始初温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 温度差平均值(T2-T1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 25.2 25.0 25.1 28.2 2 25.0 25.4 25.2 29.3 3 25.5 25.1 25.3 28.2 (4)参阅资料可知稀硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H2O(l)时，放出热量57.3kJ。设实验所用的酸、碱溶液的密度均为1g/mL，反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1，计算该中和实验的反应热：ΔH= ，与资料数据产生偏差的原因可能是 (填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．反应过程中没有使用仪器a上下反复搅动 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 18．50 mL 1.0 mol·L-1盐酸与50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。 请回答下列问题： (1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。 (2) (填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，其原因是 。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (4)如果改用60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量 (填“增加”“减少”或“不变”)，理由是 。 19．化学反应的反应热可通过实验测定，也可通过计算间接获得。 Ⅰ．中和反应反应热的实验测定 硫酸与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。 (1)①仪器a的名称为 。上图装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是 。 ②实验数据如下表： 起始初温度 终止温度 温度差平均值 NaOH 平均值 1 25.2 25.0 25.1 28.2 _______ 2 25.0 25.4 25.2 29.3 3 25.5 25.1 25.3 28.2 参阅资料可知稀硫酸与稀NaOH溶液反应生成时，放出热量57.3kJ。设实验所用的酸、碱溶液的密度均为1g/mL，反应后溶液的比热容，则上述实验的反应热数值 （填“偏大”或“偏小”），产生偏差的原因可能是 （填字母）。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．反应过程中没有使用仪器a上下反复搅动 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度 Ⅱ．通过计算间接获得反应热 (2)同素异形体相互转化的反应热相当小，转化速率较慢，有时还转化不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。 已知： ① ② 白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下，白磷的稳定性比红磷 （填“强”或“弱”）。 20．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，研究化学反应中的热量变化具有重要的意义。 (1)下列变化属于吸热反应的是 (填序号)。 ①液态水气化；②胆矾加热变成白色粉末；③浓硫酸稀释；④氢气还原氧化铜；⑤盐酸和碳酸氢钠反应；⑥氢氧化钾和稀硫酸反应；⑦灼热的木炭与的反应；⑧晶体与晶体的反应；⑨甲烷在空气中燃烧的反应 (2)已知：  ；  。则 (填“>”、“<”或“=”)。 (3)若  ，则置于密闭容器中充分反应放出的热量 28.45kJ(填“>”、“<”或“=”)。 (4)用稀与溶液在如图所示的装置中进行反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算出中和反应反应热。回答下列问题： ①图中缺少的一种玻璃仪器是 。 ②实验中若用稀与溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。 ③已知：中和反应后生成的溶液的比热容为，溶液的密度均为，某学习小组三次实验测得温度平均升高3.4℃。则生成时放出的热量为 kJ。(结果保留一位小数) ④若上述实验所测中和热数值偏小，产生偏差的原因可能是 。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．量筒量取溶液的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 中和反应反应热的测定 1. 认识能量的转化遵循能量守恒定律. 2. 理解反应热测定的原理和方法,正确分析产生误差的原因。 3. 根据探究中和反应反应热的测定，设计实验方案，完成实验操作，观察物质及其变化的现象，客观的记录，基于数据分析并得出结论。 中和反应热的测定 1．实验目的 通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和反应的反应热(简称中和热)。 2．实验装置(简易量热计) 3．实验步骤 (1)反应物温度的测量。 ①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ②用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。 (2)反应后体系温度的测量。 打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。 (3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。 4．数据处理 (1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差(t2－t1)。 (2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。 (3)根据温度差和比热容等计算反应热。 为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则： ①50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸的质量m1＝50 g，50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液的质量m2＝50 g。 ②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：(m1＋m2)·c·(t2－t1)＝0.418(t2－t1)kJ 。 ③生成1 mol H2O时放出的热量为kJ。 5．注意事项 （1）盐酸和氢氧化钠溶液浓度的配制须准确，且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度，以确保盐酸完全被中和。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大（不大于1 mol/L），以防浓酸、浓碱溶液稀释时放热。 （2）实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能测量其温度。 （3）要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干（将温度计上的盐酸冲洗到小烧杯中）。 （4）温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。 （5）将NaOH溶液一次性快速倒入小烧杯中，不能撒到外面。 （6）实验操作时动作要快，隔热和保温效果要好，以减少热量损失。 （7）用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌（或上下搅拌）溶液使其充分反应。 （8）测量温度一般要三次，取数据的平均值作为实验计算的依据。 （9）反应物的量改变后，反应放出的热量也改变，但所求的中和热不变。 6．误差分析 中和热测定结果往往偏低，其原因可能为： (1)中和热测定器盖子封口不严实，盖板孔偏大，仪器的保温性能差，这是使测定结果偏低的主要原因。 (2)倒入氢氧化钠溶液动作慢，搅拌不均匀，未能及时观察温度上升情况，造成热量损失。 (3)计算中假定溶液比热容为4.18J/（g·℃)，密度为1g/cm3，实际上是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度均较此数大，所以使结果偏低。此外，计算中忽略了仪器所吸收的热量，也使结果偏低。 (4)实验中若以环形金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒会使测定值比理论值偏低，这是因为金属比玻璃易导热。 【问题探究】 1． 实验装置中，内筒与外壳间填充大量泡沫塑料的目的是什么？ 泡沫塑料起保温、隔热作用，目的是减少实验过程中热量的损失。 2． 实验中使用0．55 mol·L－1 NaOH溶液与0.50 mol·L－1盐酸反应，而不是选用0.50 mol·L－1 NaOH溶液的原因是什么？ 碱稍过量的原因是保证盐酸完全被中和。 3． 能否用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器？ 不能，原因是金属铜传热快，实验过程中会造成热量损失。 4． 实验过程中能否用醋酸代替盐酸，或用氨水代替NaOH溶液？若代替对实验结果会造成什么影响？ 不能；弱酸、弱碱电离吸收热量，会使测得的中和热的数值偏小。 5． 酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次迅速倒入量热计的内筒中而不能缓慢分多次倒入？ 本实验的关键是尽可能减少热量散失，若动作迟缓或分多次倒入，会使热量损失导致实验产生误差。 6． 若改用100 mL 0．50 mol·L－1盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，所测中和热的数值是否为本实验结果的2倍？ 否；中和热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应与本次实验结果基本相同。 7．在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？ ①实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后 ，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间后再记下读数。 ②反应物应一次性迅速加入，且避免有液体溅出。 ③实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。 ④重复实验3次，取3次实验数据的平均值。 题型01中和反应热测定实验仪器、试剂选择 【典例】下列关于中和反应反应热的测定的说法正确的是 A．实验时若使用金属搅拌棒，会导致测定生成水的反应热偏小 B．若将酸碱试剂的用量均减少到原体积的一半(浓度不变)，理论上生成水的不会改变 C．酸碱试剂用量恰好完全反应，所测反应热才更准确 D．为了保证反应充分，向盐酸中缓慢加入溶液，避免液体溅出 【答案】B 【详解】A．使用金属搅拌棒会加速热量散失，导致测得的温度差(ΔT)偏小，计算出的反应热(Q)偏低。由于ΔH = -Q/n，当Q偏小时，ΔH的绝对值减小(更接近零)，即ΔH的数值更大(如从-57变为-50)，故A错误； B．中和反应的ΔH是单位物质的量的反应热，与试剂用量无关。若酸碱浓度不变，仅体积减半，生成的水的物质的量减半，但ΔH仍保持不变，B正确； C．实验中通常让一种试剂过量以确保反应完全，而非恰好完全反应。若恰好完全反应，可能因反应不完全导致误差，C错误； D．缓慢加入NaOH溶液会延长反应时间，导致热量散失，测得的ΔT偏小，ΔH误差增大。正确操作是快速混合以减少热量损失，D错误； 故选：B。 【变式】盐酸与溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。已知上述反应温度变化为t℃，水的比热容为c J•g-1•K-1，中和热为∆Hn，下列说法正确的是 A．可以用金属搅拌棒代替玻璃搅拌棒 B．碎泡沫塑料起到保温隔热的作用 C．计算得该反应的中和热∆Hn=+100ct J•mol-1 D．用氨水代替NaOH溶液测得中和热，则∆Hn= 【答案】B 【详解】A．金属搅拌棒导热性好，会导致反应放出的热量散失，使测得的热量不准确，不能用金属搅拌棒代替玻璃搅拌棒，A错误； B．碎泡沫塑料能减少反应体系与外界的热量交换，起到保温隔热的作用，B正确； C．中和反应是放热反应，ΔH为负值，该反应中生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液质量约为100g，根据Q=cmΔt，反应放出热量Q=100ctJ，中和热ΔH=J/mol=−4000ctJ/mol，C错误； D．一水合氨是弱碱，电离过程吸热，用氨水代替NaOH溶液，反应放出的热量减少，ΔH是负值，则，D错误； 故选B。 题型02 中和反应反应热测定实验操作 【典例】已知：。某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热，简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法错误的是 A．实验中不盖杯盖，会导致测得的偏大 B．实验中，需将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中 C．若用稀硫酸和氢氧化钡溶液代替稀盐酸与氢氧化钠溶液，测得的相同 D．处理数据时，需要计算生成水的物质的量 【答案】C 【详解】A．实验中不盖杯盖，将增大热量的散失，导致测定反应放出的热量偏小，该反应的ΔH<0，会导致测得的ΔH偏大，A正确； B．为了减少热量的损失，减小实验误差，向内筒加料时，应一次性快速加入且立即盖紧杯盖，B正确； C．稀硫酸和氢氧化钡反应除中和热，还有Ba2+和生成的BaSO4沉淀热，测得ΔH不同，C错误； D．中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol液态水放出的热量，该测定实验中需要计算生成水的物质的量，根据计算中和热，D正确； 故选C。 【变式】利用如图装置，分别取50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液混合进行中和反应反应热的测定，下列说法不正确的是 A．稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应 B．仪器A的名称是环形玻璃搅拌器 C．酸碱混合时，量筒中氢氧化钠溶液应迅速倒入小烧杯中，盖上盖板后不断搅拌 D．用物质的量相等的氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液进行反应，结果无影响 【答案】D 【详解】A．酸、碱发生中和反应时，酸电离产生的H+与碱电离产生的OH-反应的物质的量的比是1：1，为保证酸电离产生的H+完全反应，NaOH溶液要稍微过量，A正确； B．根据图示可知仪器A的名称是环形玻璃搅拌器，B正确； C．在测定中和热时，为减少酸、碱混合时反应放出热量的损失，量筒中NaOH溶液应快速一次性迅速倒入小烧杯中，并迅速盖上塑料盖板，不断用环形玻璃搅拌棒搅拌，C正确； D．氢氧化钠固体溶解会释放热量，对实验结果有影响，D错误； 故选D。 题型03 中和反应反应热测定改进试验 【典例】某教师设计了如图所示装置测定中和反应的反应热，通电后，搅拌磁子能高速转动，三次实验数据如表所示，溶液密度近似为1g·ml-1，溶液比热容为4.18kJ·kg-1·℃-1，下列说法中，错误的是    盐酸与NaOH溶液反应时体系的温度变化情况 实验组号 反应前体系的温度T1/℃ 反应后体系的温度T2/℃ 温度差(T2-T1)/℃ 1 20.8 24.1 3.3 2 20.8 24.2 3.4 3 20.9 24.3 3.4 A．隔一段时间需打开止水夹放出气体，防止容器内压强过大，但此操作会造成一定的热量损失 B．50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液用注射器多次缓慢注入，以保证盐酸完全反应 C．相同情况下，用醋酸代替盐酸会使测得的△H偏大 D．该实验测得生成1molH2O时放出的热量约为56.4kJ 【答案】B 【解析】搅拌磁子能高速转动可能会产生一定量的水蒸气，为防止水蒸气的产生使得容器内压强过大导致发生意外事故，实验时，应隔一段时间需打开止水夹放出气体，但放出气体时会造成一定的热量损失，故A正确；实验时，氢氧化钠溶液应一次性快速注入防止热量散失，减少实验误差，故B错误；醋酸是一元弱酸，在溶液中的电离是吸热过程，则相同情况下，用醋酸代替盐酸会使测得的热量偏小，导致测得的中和热△H偏大，故C正确；50mL0.05mol/L盐酸与55mL0.05mol/L氢氧化钠溶液反应时，盐酸不足量，反应生成0.025mol水，由表格数据可知，三次实验测得温度差的平均值约为3.37℃，反应放出的热量为0.1kg×4.18kJ/(kg.℃)×3.37℃≈1.409kJ，则生成1mol水放出的热量为1.409kJ×40≈56.4kJ，故D正确；故选B。 【变式】如图是某实验小组改进的中和热测定实验装置。在塑料瓶中事先加入50 mL 盐酸，然后通过注射器注入50 mL溶液，通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题： (1)塑料瓶外泡沫板的作用是 。 (2)该实验中过量的目的是 。 (3)实验小组按课本装置和改进后的装置分别进行实验，测得实验数据如下： 实验次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差()/℃ 平均值 改进前 改进后 改进前 改进后 改进前 改进后 改进前 改进后 改进前 改进后 1 19.1 19.0 21.1 21.2 20.1 20.2 23.4 23.6 3.3 3.4 2 19.0 19.2 21.0 20.8 20.0 20.0 23.2 23.5 3.2 3.5 3 19.2 19.2 21.2 21.0 20.2 20.1 23.6 23.4 3.4 3.3 表中记录的终止温度是指 ，根据改进后装置的实验数据计算中和热 (计算结果保留两位小数，近似认为盐酸和溶液的密度都是，中和后溶液的比热容) (4)有同学考虑注射器针筒中会有溶液残留(不超过0.5mL)，认为上述实验会导致所测得反应热偏小，请判断该观点是否正确并说明理由： 。 (5)如果用60 mL 盐酸与60 mL 溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”，下同)，所求中和热 。 (6)醋酸和的中和反应反应热数值与盐酸和的中和反应反应热数值相比， (填“醋酸”或“盐酸”)的较大，原因是 。 【答案】(1)减少实验过程中的热量损失 (2)保证盐酸完全被中和 (3) 温度计显示的最高温度 (4)不正确，实验中溶液过量，即使有残留，加入的也能保证盐酸完全反应 (5) 不相等 相等 (6) 醋酸 电离时吸热 【详解】（1）中和热的测定需要准确的测定温度，减少实验过程中的热量损失，所以泡沫板起到减少实验过程中的热量损失，故填：减少实验过程中的热量损失； （2）NaOH过量的目的是确保盐酸完全反应，故此处填：保证盐酸完全被中和； （3）终止温度是指反应过程中温度计显示的最高温度；根据表中数据℃，盐酸与溶液反应生成0.025mol的水，，，将以上数据代入，可得 kJ/mol，故此处依次填：温度计显示的最高温度、； （4）实验中使用的NaOH溶液过量，残留的0.5mL不会使测量结果偏小，故该同学观点不正确，理由是实验中NaOH溶液过量，即使有残留，加入的NaOH也能保证盐酸完全反应； （5）如果用盐酸与溶液进行反应，因为生成的水的物质的量增多，放出的热量也会增多，但是单位物质的量的热量不会变，所以中和热不会变，故填：不相等、相等； （6）由于中和过程中，醋酸会继续电离，电离吸热，故醋酸与NaOH对应中和热数值小于盐酸与NaOH反应的中和热数值，但由于中和反应为放热反应，故醋酸与NaOH反应对应的△H较大，故此处依次填：醋酸、醋酸电离时吸热。 题型04 中和反应反应热测定误差分析 【典例】用如图所示的装置测定中和反应反应热。将浓度为0.50 mol/L的酸溶液和0.55 mol/L的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1 g/mL)，生成的溶液的比热容c= 4.18J·g-1·℃-1，测得温度如下，则下列说法错误的是 反应物 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃ 甲组(HCl+NaOH) 15.0 18.3 乙组(NaOH+CH3COOH) 15.0 18.1 A．该实验装置中缺乏玻璃搅拌器 B．在操作正确的前提下提高中和反应反应热测定准确性的关键是减少热量散失 C．乙组实验所得结果，与甲组比较，因CH3COOH为弱电解质，电离吸热导致放出热量较少 D．某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热 ΔH 偏大，原因可能是做实验时室温偏高 【答案】D 【详解】A．中和热测定，需要酸碱充分混合，所以该实验装置中缺乏玻璃搅拌器，故A正确； B．中和反应反应热测定准确性的关键是做好保温措施，减少热量散失，故B正确； C．CH3COOH是弱酸，属于弱电解质，CH3COOH电离时会吸热，则CH3COOH与NaOH反应放出的热量比强电解HCl与NaOH反应放出的热量少，故C正确； D．中和热测定实验，测量的是反应前后溶液的温度差，测得反应热偏大，与实验时室温偏高无关，故D错误； 故选D。 【变式】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。测得实验数值结果为-52.7 kJ·mol-1与理论值有偏差，产生偏差的原因不可能是 A．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 B．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数 C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 D．实验装置保温、隔热效果差 【答案】B 【详解】A．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，A错误； B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，则量取的氢氧化钠偏多，实验放出的热量偏大，中和热数值偏大，B正确； C．分多次把NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，C错误； D．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，D正确； 故选B； 题型05 中和反应反应热的测定综合题 【典例】醋是生活中不可缺少的调味佳品。 (1)已知在、时，几种物质的摩尔燃烧焓如下表所示： 物质 摩尔燃烧焓 / ①由以上数据可知工业制备醋酸的热化学方程式为   。 ②下列能量的变化与上述反应能量变化相符的是 A．乙醇的燃烧    B．煅烧石灰石    C．铁制品生锈    D．炽热的碳与水蒸气反应 (2)某同学通过测定酸碱中和反应所放出的热量来计算醋酸电离时的热量变化。取的醋酸溶液与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。实验数据如下： 温度实 验次数 起始温度 终止温度 醋酸 平均值 1 26.2 26.0 26.1 28.1 2 25.9 25.9 25.9 27.8 3 26.4 26.2 26.3 28.4 (近似认为溶液混合前后的密度都是，比热容，忽略溶液混合时体积的变化。) ①图中简易量热计中缺少的仪器是 。氢氧化钠稍过量的原因是 。 ②已知，稀盐酸和氢氧化钠的稀溶液反应测得的中和热数值为，依据上表中数据计算可知醋酸电离的反应热为：   。 ③若实验测得醋酸电离的反应热数值偏大，可能的原因是 。 A．实验装置保温效果差 B．量取醋酸溶液的体积时俯视读数(忽略对溶液总质量的影响) C．快速将溶液倒入盛有醋酸的小烧杯中 D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定醋酸溶液的温度 (3)若用等浓度的醋酸、盐酸、浓硫酸分别于氢氧化钠溶液反应，测得的中和热分别为、、，则三者按从大到小的顺序为 。 【答案】(1) AC (2) 温度计 使醋酸充分反应，减小实验误差 +15.5 ABD (3) 【详解】（1）①根据物质的摩尔燃烧焓可知，工业制备醋酸的热化学方程式为  -285.8kJ/mol×2-393.5kJ/mol×2-(-871.2kJ/mol)=-487.4kJ/mol。 ②上述反应为放热反应； A．乙醇的燃烧是放热反应，A选；     B．通常分解反应吸热，煅烧石灰石是吸热反应，B不选；     C．铁制品生锈缓慢氧化反应，会释放能量，C选；     D．炽热的碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，是吸热反应，D不选； 选AC。 （2）第1、2、3次最高温度差依次为 2.0°C、1.9°C、2.1°C， 3次实验温度差平均为2.0℃，反应放出热量， 该实验测得的中和热 ；则稀醋酸和氢氧化钠的稀溶液反应ⅰ的热化学方程式为 ①反应中需要测量温度，图中简易量热计中缺少的仪器是温度计。酸和碱反应测中和热时，为了保证一方全部反应，往往需要另一试剂稍稍过量，减少实验误差，则氢氧化钠稍过量的原因是：使醋酸充分反应，减小实验误差。 ②已知，稀盐酸和氢氧化钠的稀溶液反应测得的中和热数值为，得反应ⅱ，根据盖斯定律，反应ⅰ-反应ⅱ可得，则醋酸电离的反应热为：  +15.5。 ③测定醋酸和氢氧化钠溶液反应中放出的热量偏小，会导致实验测得醋酸电离的反应热数值偏大： A．实验装置保温效果差，热量散失，A符合； B．量取醋酸溶液的体积时俯视读数(忽略对溶液总质量的影响)，导致醋酸体积偏小，生成水的物质的量偏小，放出热量偏低，B符合； C．快速将溶液倒入盛有醋酸的小烧杯中，不会导致热量散失，C不符合； D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定醋酸溶液的温度，会与酸反应，放出热量，热量散失，(醋酸的初始温度偏高、温度差偏低)，D符合； 选ABD。 （3）若用等浓度的醋酸、盐酸、浓硫酸分别于氢氧化钠溶液反应，测得的中和热分别为、、，醋酸是弱酸、电离吸热，则醋酸的放热少，盐酸和硫酸是强酸，浓硫酸溶解时会放热，则浓硫酸的放热最多，则三者按从大到小的顺序为。 【变式】用下图所示的装置测定中和反应的反应热。实验药品： 盐酸、50mL 溶液 氨水。 (1)从实验装置上看，还缺少 。 (2)装置中泡沫塑料层的作用是 。 (3)将浓度为 的酸溶液和 的碱溶液各25 mL 混合(溶液密度均取 生成的溶液比热容取 ，测得温度如下表所示。 反应物 起始温度 t1/℃ 最高温度t2/℃ 盐酸和 NaOH溶液 20.0 23.3 盐酸和氨水 20.0 23.1 ①两组实验结果存在差异的原因是 。 ②  ΔH= (结果保留一位小数)。 (4)如果先测完酸溶液的温度，没有用水清洗温度计就接着测碱溶液的温度，则所得中和反应的反应热的绝对值会 (填“偏大”或“偏小”)。 【答案】(1)环形玻璃搅拌器 (2)减少热量散失或起到保温隔热的作用 (3) 一水合氨为弱电解质，电离过程吸热 -51.8 (4)偏小 【分析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差； 【详解】（1）从图中可知，该实验装置中还缺少环形玻璃搅拌器。 （2）装置中的隔热层泡沫塑料层的作用为减少热量散失或起到保温隔热的作用。 （3）①一水合氨为弱电解质，电离过程吸热，导致放出热量减小，因此盐酸和氨水反应的最高温度低于盐酸和 NaOH溶液。 ②根据表数据可知，0.5mol/L的盐酸和0.55mol/L的NH3·H2O各25mL，两者反应放出热量为50mL×1g/mL×4.18J·g-1·℃-1×3.1℃=647.9J=0.6479kJ，反应中HCl的物质的量为0.5mol/L×0.025L=0.0125mol，放热反应焓变为负值，则该反应的ΔH=-=-51.8kJ/mol。 （4）测完盐酸的温度计直接测碱溶液温度，两者反应放热，导致初始温度偏高，Δt偏小中和反应的反应热的绝对值会偏小。 【巩固训练】 1．某学生用50 mL 0．50 mol∙L−1 盐酸、50 mL 0.55 mol∙L−1 NaOH溶液在图示装置中进行中和反应，最终计算出中和热为ΔH1.下列说法错误的是 A．使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀，减小实验误差 B．NaOH溶液浓度略高于盐酸，是为了确保盐酸完全反应 C．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，记录反应后体系的温度 D．用等浓度、等体积的氨水代替NaOH溶液得到中和热ΔH2，则ΔH1<ΔH2 【答案】C 【详解】A．玻璃搅拌棒起搅拌作用，可使反应物混合均匀，加快反应速率，减小实验误差，A正确； B．NaOH溶液浓度略高于盐酸，是为了确保盐酸完全反应，避免盐酸残留导致中和热计算偏低，B正确； C．中和热测定实验中，温度应记录的是最高温度（即反应完全时的温度），而非“长时间不再改变”的温度，因为热量会散失到环境中，长时间后温度会下降，导致测量不准确，C错误； D．氨水是弱电离，其电离过程中会吸收部分热量，导致放热减少，导致，D正确； 故选C。 2．如图所示装置测反应热，将溶液与溶液混合，反应完全后测得溶液温度升高了。下列说法错误的是 A．用温度计测量溶液温度后可直接测量溶液温度 B．所用的稍过量，目的是保证被完全反应 C．实验中，溶液需要一次性迅速加入，不能分多次加入 D．若选用同浓度同体积的盐酸，反应完全后溶液前后温度差大于 【答案】A 【详解】A．用温度计测量溶液温度后，将温度计擦洗干净，再测量溶液温度，防止沾在温度计上面的醋酸与NaOH反应放热，使测量温度不准，A错误； B．在反应中，加入过量的NaOH溶液，使CH3COOH溶液完全被中和，测定的结果更准确，B正确； C．加入NaOH溶液要一次性快速加入，防止热量散失造成实验误差，C正确； D．醋酸为弱酸、电离过程会吸收热量导致热量损失；故若选用同浓度同体积的盐酸，则溶液温度将升高至超过27.7℃，D正确； 答案选A。 3．测定中和反应的反应热的装置如图所示，下列有关该实验的说法中不正确的是 A．测定中和反应的反应热时，不能选用NaOH溶液和浓硫酸 B．环形玻璃搅拌棒上下搅拌有助于反应充分，泡沫塑料起保温作用 C．相同条件下，NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的中和热不相同 D．实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度 【答案】C 【详解】A．浓硫酸稀释会放热，测定中和反应的反应热时，不能选用NaOH溶液和浓硫酸，故A正确； B．为了使反应物混合均匀、充分反应，可使用环形玻璃搅拌棒上下搅拌，为了减少热量散失，可使用泡沫塑料，保温隔热，故B正确； C．NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的实质都是氢离子与氢氧根离子的反应，相同条件下，NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的中和热相同，故C错误； D．测中和热，要测量反应前后的温度差，反应前的温度为反应前酸碱溶液温度的平均值，反应后的温度为溶液达到的最高温度，所以实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度，故D正确； 故答案为：C。 4．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热量有所增加 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，则测定结果数值偏低 D．若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果无影响 【答案】C 【详解】A．由实验可知，(a)、 (c)都是放热反应，(b)是吸热反应，故A错误； B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变，故B错误； C．铜易导热，实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，热量损失大，测定结果数值偏低，故C正确； D．氢氧化钠固体溶解放热，若用NaOH固体测定中和反应反应热，测定结果数值偏高，故D错误； 选C。 5．在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是 A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热  kJ/mol 【答案】D 【详解】A．中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，故A错误； B．温度计为计量仪器，不能用于搅拌，故B错误； C．中和热的测定中，需要测出反应前酸溶液的温度，测反应前碱溶液的温度，混合反应后测最高温度，所以总共需要测量3次，故C错误； D．醋酸溶于水发生电离反应为吸热反应，所以用醋酸和氢氧化钠反应来测定的热量数值偏小，则计算得出的中和热ΔH>-57.3kJ/mol，故D正确； 故答案为D。 6．某实验小组学生用50mL 0．50mol·L-l的盐酸与50mL 0.55mol·L-l的NaOH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计算反应热，下列说法不正确的是 A．图中实验装置缺少玻璃搅拌器 B．若分多次加入溶液，测得ΔH偏高 C．实验中，读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度 D．若改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，理论上所求反应热相等 【答案】C 【详解】A．为加速酸碱中和反应，减少热量损失，用环形玻璃搅拌棒搅拌，故图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器，A正确； B．若分多次加入溶液，反应生成的热量损失，而焓变为负值，故测得ΔH偏高，B正确； C．实验中，读取混合溶液的温度为反应的最高温度，C错误； D．虽然改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，放出的热量增多，但中和热是指生成1mol液态水所放出的热量，故中和热不变，与理论上所求反应热相等，D正确； 答案选C。 7．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列说法正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．实验(a)中，将铝片更换为等质量的铝粉后，释放出的热量有所增加 C．实验(c)中，若改用NaOH固体测定反应热ΔH，则测定结果偏小 D．实验(c)中，若将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，对实验结果没有影响 【答案】C 【详解】A．金属和酸反应、酸碱中和反应为放热反应，Ba(OH)2∙8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，A错误； B．等质量的铝粉和铝片分别和盐酸反应释放出的热量一样多，B错误； C．固体溶解放出热量，则测定数值偏高，焓变为负，则测定结果(ΔH)偏小，C正确； D．将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒，铁导热性良好，造成热量损失，D错误； 故选C。 8．在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是 A．醋酸溶液和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低 B．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 C．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 D．完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 【答案】A 【详解】A．醋酸溶液为弱酸溶液，电离需要吸热，和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低，A正确； B．中和热测定实验成败的关键是保温隔热，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，B错误； C．温度计为计量仪器，不能用于搅拌，C错误； D．中和热的测定中，需要测出反应前酸溶液的温度，测反应前碱溶液的温度，混合反应后测最高温度，所以完成一次中和反应热测定实验，总共需要测量3次，D错误； 故选A。 9．某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100mL0．5mol⋅L-1盐酸与100mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是 ，其作用是 。 (2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1mol时所测得中和反应的反应热()将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是 。 (3)实验中改用：80mL0.50mol⋅L-1盐酸和80mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所求中和热数据 (填“相等”或“不相等”)。 (4)下列说法正确的是___________(填字母)。 A．向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 B．用温度计测完酸的温度后立即测量碱的温度 C．用量筒量取稀酸或碱时，视线必须与液体凹面最低处相平 D．将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸对实验结果没有影响 【答案】(1) 玻璃搅拌器 搅拌，使强酸和强碱充分反应 (2) 偏大 如果不盖杯盖，会有一部分热量散失，测得的中和热数值将会减小，但中和热焓变是负值，ΔH偏大 (3)相等 (4)C 【分析】将100mL 0.5盐酸与100mL 0.55 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，测定中和热，碱稍过量确保酸完全反应； 【详解】（1）根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是玻璃搅拌器，作用是搅拌，使强酸和强碱充分反应； （2）简易量热计如果不盖杯盖，会有一部分热量散失，测得的中和热数值将会减小，但中和热焓变是负值，则生成1mol H2O时所测得中和反应的反应热(ΔH)将偏大； （3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，实验中改用80mL盐酸和80mLNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量减少，所放出的热量更少，但中和热是计算出来的生成1mol水所放出的热量，与酸和碱用量无关，即所求中和热数据相等； （4）A．向内简中加入稀碱时，应当快速倒入内简中，以减少热量损失，故A错误； B．盐酸与氢氧化钠反应放热，温度计测量盐酸的温度后，立即测量碱的温度，会导致碱被提前中和掉一部分，使得测定放出的热量偏少，中和热偏大，故B错误； C．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平，保证量取的酸或碱的用量准确，实验操作规范，故C正确； D．醋酸为弱酸，电离时吸收热，则实验中不可以用等体积、等浓度的醋酸代替盐酸进行测定，否则会使得放出的热量偏少，中和热偏大，故D错误； 故答案为：C。 10．回答下列问题： (1)已知：①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g)　ΔH1=-127.4 kJ/mol ②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s)　ΔH2=-131.5 kJ/mol 反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH= kJ/mol。 (2)已知：25℃、101 kPa时，1.00gCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6 kJ热量，书写甲烷燃烧热的热化学方程式 。 (3)已知①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1；②H2(g)+O2(g)=H2O(l)　ΔH2；③2As(s)+O2(g)=As2O5(s)　ΔH3.则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH = 。 已知H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1，回答有关中和反应的问题。 (4)如图装置中仪器A的名称 。 (5)碎泡沫塑料的作用是 。 (6)中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中，下列操作可能造成测定值偏大的是 。 A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌均匀 【答案】(1)+135.6 (2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L) ΔH= -889.6 kJ/mol (3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3 (4)玻璃搅拌器 (5)保温隔热，防止热量损失 (6)A 【详解】（1）根据盖斯定律，反应①-2×②得到反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH=-127.4 kJ/mol-2×(-131.5 kJ/mol)= +135.6 kJ/mol； （2）1molCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6 kJ×16=889.6 kJ热量，甲烷燃烧热的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L) ΔH= -889.6 kJ/mol； （3）根据盖斯定律，反应①×2-②×3-③可得反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH =2ΔH1-3ΔH2-ΔH3； （4）装置中仪器A的名称是玻璃搅拌器； （5）碎泡沫塑料的作用是保温隔热，防止热量损失； （6）A．浓NaOH溶液稀释放热，造成测定值偏大，A正确； B．使用了稍过量的酸，能保证碱完全反应，对结果没有影响，B错误； C．中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量，将两种溶液的体积均增大一倍，对结果没有影响，C错误； D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，热量散失较多，造成测定值偏小，D错误； 故选A。 【强化训练】 11．化学反应中不仅伴随着物质的变化还伴随能量的变化，下列说法正确的是 A．已知；，则 B．含的浓溶液与足量NaOH反应，放出的热量即为中和反应反应热 C．化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关 D．热化学方程式和化学方程式中的化学计量数的意义不完全相同 【答案】D 【详解】A．S(g)转化为S(s)会释放热量，因此S(g)燃烧生成SO2的放热量（ΔH1）比S(s)燃烧生成SO₂的放热量（ΔH2）更大，由于ΔH为负值，ΔH1更小，故ΔH1 < ΔH2，A错误； B．浓硫酸与NaOH反应时，浓硫酸稀释会额外放热，导致总放热量超过中和反应的反应热，B错误； C．化学反应的能量变化与反应物质量成正比，例如燃烧更多物质会释放更多热量，C错误； D．热化学方程式的计量数可表示物质的量且影响ΔH值，而普通化学方程式的计量数仅表示比例，意义不同，D正确； 故选D。 12．在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是 A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热  kJ/mol 【答案】D 【详解】A．中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，故A错误； B．温度计为计量仪器，不能用于搅拌，故B错误； C．中和热的测定中，需要测出反应前酸溶液的温度，测反应前碱溶液的温度，混合反应后测最高温度，所以总共需要测量3次，故C错误； D．醋酸溶于水发生电离反应为吸热反应，所以用醋酸和氢氧化钠反应来测定的热量数值偏小，则计算得出的中和热ΔH>-57.3kJ/mol，故D正确； 故答案为D。 13．下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol B．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 【答案】A 【详解】A．燃烧热是指25℃、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，反应热与方程式的计量数成正比，CO(g)的燃烧热是-283.0kJ/mol，则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)反应的=-2×283.0kJ/mol，所以2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的=+2×283.0 kJ•mol-1，A正确； B．中和热是指在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，B错误； C．有的放热反应也需要反应条件，如碳在空气中的燃烧，则需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，C错误； D．燃烧热是指25℃、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热，D错误； 故答案为：A。 14．利用如图装置，分别取50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液混合进行中和反应反应热的测定，下列说法不正确的是 A．稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应 B．仪器A的名称是环形玻璃搅拌器 C．酸碱混合时，量筒中氢氧化钠溶液应迅速倒入小烧杯中，盖上盖板后不断搅拌 D．用物质的量相等的氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液进行反应，结果无影响 【答案】D 【详解】A．酸、碱发生中和反应时，酸电离产生的H+与碱电离产生的OH-反应的物质的量的比是1：1，为保证酸电离产生的H+完全反应，NaOH溶液要稍微过量，A正确； B．根据图示可知仪器A的名称是环形玻璃搅拌器，B正确； C．在测定中和热时，为减少酸、碱混合时反应放出热量的损失，量筒中NaOH溶液应快速一次性迅速倒入小烧杯中，并迅速盖上塑料盖板，不断用环形玻璃搅拌棒搅拌，C正确； D．氢氧化钠固体溶解会释放热量，对实验结果有影响，D错误； 故选D。 15．借助盐酸与溶液反应，用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是 A．所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒 B．为了保证完全被中和，采用稍过量的溶液 C．若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，计算所得反应热偏小 D．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度 【答案】B 【详解】A．中和反应的反应热测定所需玻璃仪器有烧杯用作反应容器，环形玻璃搅拌器用于搅拌混合液体，温度计测量温度，A错误； B．为了测定数据更准确，采用稍过量的溶液，使HCl完全反应，B正确； C．若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，由于醋酸电离吸热，反应放热更少，则计算所得反应热偏小，所得反应热偏大，故C错误； D．需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度，故D错误； 故选：B。 16．Ⅰ．回答下列问题 (1)在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下： ①第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是 。 ②1mol全部氧化成的热化学方程式是 。 (2)已知：  kJ·mol-1①   kJ·mol-1② 则与反应放出509kJ热量时，电子转移数目为 。 (3)已知  kJ·mol-1，蒸发1mol需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表： 物质 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ) 436 200 a 则表中a= 。 Ⅱ．某化学兴趣小组用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验，实验装置如图。试回答下列问题： (4)实验时玻璃搅拌器的使用方法是 ；不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是 。 (5)某学生记录的实验数据如表所示。(已知：实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g·cm-3，中和反应后溶液的比热容J·g-1·℃-1) 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.2 23.3 2 20.2 20.4 23.4 3 20.4 20.6 23.8 依据该学生的实验数据计算，该实验测得反应放出的热量为 J。 (6)下列操作会导致实验结果出现偏差的是 (填标号)。 A．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数 B．把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中 C．将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol·L-1氢氧化钾溶液 D．做本实验的当天室温较高 E．大烧杯的杯盖中间小孔太大 【答案】(1) 放热 (或反应物的总能量大于生成物的总能量)   kJ⋅mol-1 (2)(或) (3)369 (4) 上下搅动 Cu是热的良导体，传热快，热量损失大 (5)1337.6 (6)abc 【详解】（1）①由图可知，第一步反应过程中，生成物的总能量低于反应物，为放热反应； ②由图可知：  kJ⋅mol-1，   kJ⋅mol-1；2个热化学方程式相加即可得到 kJ⋅mol-1； （2）①+②得：  kJ⋅mol-1，碳元素由+2价升高到+4价，即该反应放出509kJ热量时转移2mol，转移电子数为2NA； （3）由题中热化学方程式及蒸发1mol吸热30kJ可得：  kJ⋅mol-1，则，； （4）实验时为防止打断温度计，玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动；Cu是热的良导体，传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器； （5）三次温度差分别为：3.2℃、3.1℃、3.3℃，温度的平均值为3.2℃，溶液的总质量为100g，该实验测得反应放出的热量为J⋅g-1⋅℃-1g℃J； （6）A．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数，使盐酸的体积不准确，会导致实验结果出现偏差，故A选； B．把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中，会使热量散失，会导致实验结果出现偏差，故B选； C．将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol·L-1氢氧化钾溶液，氢氧化钠、氢氧化钾都属于强碱，氢氧根的量不变，对实验结果没有影响，故C不选； D．做本实验的当天室温较高，但测量的是温度差，与室温无关，对实验结果没有影响，故D不选； E．大烧杯的杯盖中间小孔太大，会使热量散失，会导致实验结果出现偏差，故E选； 故答案为：ABE。 17．I．回答下列问题： (1)某实验小组进行如图甲所示实验，a中温度应 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 (2)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应，为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。 ①上述过程中，能量的变化形式是由 转化为化学能。 ②根据数据计算，分解1mol CO2需 (填“吸收”或“释放”) kJ的能量。 II．中和反应反应热的实验测定 (3)50mL 0.25mol•L-1硫酸与50mL 0.55mol•L-1 NaOH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。 ①仪器a的名称为 。上图装置中隔热层及杯盖的作用是 。 ②实验数据如下表： 起始初温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 温度差平均值(T2-T1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 25.2 25.0 25.1 28.2 2 25.0 25.4 25.2 29.3 3 25.5 25.1 25.3 28.2 (4)参阅资料可知稀硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H2O(l)时，放出热量57.3kJ。设实验所用的酸、碱溶液的密度均为1g/mL，反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1，计算该中和实验的反应热：ΔH= ，与资料数据产生偏差的原因可能是 (填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．反应过程中没有使用仪器a上下反复搅动 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 【答案】(1) 升高 b (2) 太阳能、热能 吸收 (3) 玻璃搅拌器 保温隔热，防止热量损失 (4) 50.16kJ/mol abcd 【详解】（1）是盐酸与铝反应，属于放热反应，中温度升高；是氢氧化钡晶体与氯化铵反应，是典型的吸热反应。吸热反应的能量变化特点是：反应物总能量低于产物总能量，乙图表示吸热反应，所以反应的能量变化可用图乙表示。 （2）①该图中以为催化剂、光和热条件下分解反应生成，根据能量守恒定律知，该反应中，太阳能和热能转化为化学能。 ②根据反应=反应物的总键能-生成物的总键能，分解反应的化学方程式为，反应焓变为，故需吸收热量。 （3）仪器a是玻璃搅拌器，隔热层及杯盖的作用是：保温隔热，防止热量损失。 （4）分析表中数据可知，第2次实验结果与其它两次实验结果误差过大，应舍去。第1次实验时，温度升高，第3次实验时，温度升高，则温度差平均值为，放出热量，此时参加反应的物质的量为：，则生成时放出热量，则上述实验的反应热数值偏小。 a．实验装置保温、隔热效果差，则发生热量散失，a符合题意； b．反应过程中没有使用仪器a上下反复搅动，可能造成有些酸没有与碱发生反应，放出的热量减少，b符合题意； c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，造成热量散失，c符合题意； d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度，造成硫酸的初始温度的测定值偏高，使计算出的温度差值偏小，放出的热量计算值偏小，d符合题意； 故选abcd。 18．50 mL 1.0 mol·L-1盐酸与50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。 请回答下列问题： (1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。 (2) (填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，其原因是 。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (4)如果改用60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量 (填“增加”“减少”或“不变”)，理由是 。 【答案】(1)减少热量损失 (2) 不能 铜棒传导热的能力较强，使热量损失较多 (3)偏低 (4) 增加 反应消耗的酸、碱增多，放出热量增加 【分析】本题是测定中和热的实验题，中和反应反应热测定实验，一是要防止热量损失，如大烧杯上加盖硬纸板、两个烧杯口要相平、在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸条、用玻璃搅拌器搅拌而不能用金属棒(丝)搅拌、实验时动作要迅速等，以此解题。 【详解】（1）中和热测定实验成败的关键是保温工作，根据量热计的构造和实验的成败关键来判断该装置的大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温、隔热，减少热量散失；故答案为：减少热量损失； （2）金属容易导热使热量损失，导致中和热测定不准确，故答案为：不能；铜棒传导热的能力较强，使热量损失较多； （3）大烧杯上如不盖硬纸板，会有热量流失，对求得中和热数值的影响是偏低； （4）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若改用60mL 1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，反应生成水的物质的量增多，所放出的热量增加，故答案为：增加；反应消耗的酸、碱增多，放出热量增加。 19．化学反应的反应热可通过实验测定，也可通过计算间接获得。 Ⅰ．中和反应反应热的实验测定 硫酸与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。 (1)①仪器a的名称为 。上图装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是 。 ②实验数据如下表： 起始初温度 终止温度 温度差平均值 NaOH 平均值 1 25.2 25.0 25.1 28.2 _______ 2 25.0 25.4 25.2 29.3 3 25.5 25.1 25.3 28.2 参阅资料可知稀硫酸与稀NaOH溶液反应生成时，放出热量57.3kJ。设实验所用的酸、碱溶液的密度均为1g/mL，反应后溶液的比热容，则上述实验的反应热数值 （填“偏大”或“偏小”），产生偏差的原因可能是 （填字母）。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．反应过程中没有使用仪器a上下反复搅动 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度 Ⅱ．通过计算间接获得反应热 (2)同素异形体相互转化的反应热相当小，转化速率较慢，有时还转化不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。 已知： ① ② 白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下，白磷的稳定性比红磷 （填“强”或“弱”）。 【答案】(1) 环形玻璃搅拌器 保温隔热，防止热量散失 偏小 abcd (2) P4(s，白磷)=4P(s，红磷)   ΔH=-29.2kJ/mol 弱 【分析】50mL0.25mol•L-1硫酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液在如图装置中进行中和反应，用于测定中和热。装置中，酸碱混合时，要求快速加入，以防热量散失。为增加保温效果，两烧杯间应垫上碎泡沫塑料，且使两烧杯口与盖板齐平，据此分析； 【详解】（1）①仪器a的名称为：环形玻璃搅拌器；由分析可知，上图装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是：保温隔热，防止热量散失； ②分析表中数据可知，第2次实验结果与其它两次实验结果误差过大，应舍去。第1次实验时，温度升高(28.2-25.1)℃=3.1℃，第3次实验时，温度升高(28.2-25.3)℃=2.9℃，则温度差平均值为℃=3.0℃，放出热量Q=4.18×10-3kJ•g-1•℃-1×100g×3.0℃=1.254kJ，此时能加反应H+的物质的量为0.050L×0.25mol•L-1×2=0.025mol，则生成1molH2O时放出热量=50.16kJ＜57.3kJ，则上述实验的反应热数值偏小； a．实验装置保温、隔热效果差，则发生热量散失，a符合题意； b．反应过程中没有使用仪器a上下反复搅动，可能造成有些酸没有与碱发生反应，放出的热量减少，b符合题意； c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，造成热量散失，c符合题意； d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，造成H2SO4的初始温度的测定值偏高，使计算出的温度差值偏小，放出的热量计算值偏小，d符合题意； 故选abcd； （2）①P4(s，白磷)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH= -2983.2kJ/mol；②；将反应①-②×4得，白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s，白磷)=4P(s，红磷)ΔH=(-2983.2kJ/mol)-(-738.5)×4=-29.2kJ/mol。则白磷的能量高于红磷，物质具有的能量越低，稳定性越强，则相同状况下，白磷的稳定性比红磷弱。 20．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，研究化学反应中的热量变化具有重要的意义。 (1)下列变化属于吸热反应的是 (填序号)。 ①液态水气化；②胆矾加热变成白色粉末；③浓硫酸稀释；④氢气还原氧化铜；⑤盐酸和碳酸氢钠反应；⑥氢氧化钾和稀硫酸反应；⑦灼热的木炭与的反应；⑧晶体与晶体的反应；⑨甲烷在空气中燃烧的反应 (2)已知：  ；  。则 (填“>”、“<”或“=”)。 (3)若  ，则置于密闭容器中充分反应放出的热量 28.45kJ(填“>”、“<”或“=”)。 (4)用稀与溶液在如图所示的装置中进行反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算出中和反应反应热。回答下列问题： ①图中缺少的一种玻璃仪器是 。 ②实验中若用稀与溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。 ③已知：中和反应后生成的溶液的比热容为，溶液的密度均为，某学习小组三次实验测得温度平均升高3.4℃。则生成时放出的热量为 kJ。(结果保留一位小数) ④若上述实验所测中和热数值偏小，产生偏差的原因可能是 。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．量筒量取溶液的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度 【答案】(1)②⑤⑦⑧ (2)> (3)< (4) 玻璃搅拌器 不相等 56.85 a、c、d 【分析】反应热的测定实验为定量测定实验，需要准确测量的数据有：酸的体积、初始温度；碱的体积、初始温度；酸碱混合后的最高温度。反应的误差分析应根据公式，仔细分析错误操作对公式中物理量的影响。 【详解】（1）常见的放热反应：所有的燃烧反应、中和反应、活泼金属与水或酸的反应、大多数化合反应以及物质的缓慢氧化反应等；常见的吸热反应一般包含了大多数的分解反应、水合氢氧化钡与氯化铵反应、盐酸与碳酸氢钠反应、碳与二氧化碳反应等。据此分析①吸热过程；②吸热反应；③放热过程；④放热反应；⑤吸热反应；⑥放热反应；⑦吸热反应；⑧吸热反应；⑨放热反应； 故答案为：②⑤⑦⑧； （2）气态碳单质的能量更高，故气态碳单质完全燃烧放热比固态碳单质完全燃烧放热多，放热反应的为负，故>； 故答案为：>； （3）由于该反应为可逆反应，将置于密闭容器中充分反应，不能完全转化为，放出的热量小于28.45kJ； 故答案为：<； （4）①在中和反应反应热测定的实验中需要玻璃搅拌器搅拌，以测定酸、碱中和反应后的最高温度，所以实验中缺少玻璃搅拌器； ②反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，二次实验所用酸碱用量不同，产生的热量也不相同； ③反应生成了0.025mol的H2O(l)，放热为，则生成时放出的热量为=56.85kJ； ④a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失多，所测生成热量偏小，所测中和热数值偏小，a符合题意； b．量筒量取溶液的体积时仰视读数，造成实际取用液体偏多，生成热量偏大，所测中和热数值偏大，b不符合题意； c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失多，所测生成热量偏小，所测中和热数值偏小，c符合题意； d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度会导致酸的初始温度偏高，温差变小，计算结果偏小，所测中和热数值偏小，d符合题意； 故答案为：①玻璃搅拌器；②不相等；③56.85；④a、c、d。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$