1.1.3 中和热及其测定 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第2课时 热化学方程式 中和热 注意：体系与环境的热量交换——反应热 热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 反应热的直接测定 测量仪器：量热计 测定原理：用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 【思考】哪些数据可以帮助我们测出反应热呢？我们怎样将这些数据转化为热量的变化呢？ 【温馨提示】Q＝cm△t Q：反应放出的热量。 C：反应混合液的比热容，为常数。 m：反应混合物液的总质量 △t：反应前后溶液温度的差值。 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 ✳下面我们以中和反应的中和热的测定，来了解反应热数据是如何获得的。 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 思考问题一：能否更换温度计？ 不能，会存在仪器误差 思考问题二：能否测完酸后直接测量碱的温度？ 不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失 思考问题三：为什么碱的浓度稍大于酸？ 为了保证盐酸完全被中和 【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），将数据填入下表。 （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： ①50mL0.50mol/L盐酸的质量m1=50g，50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量m2=50g。 ②反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/（g·℃），50mL0.50mol/L盐酸与50ml0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为（m1+m2）·c·（t2-t1）。 ③生成lmolH2O（l）时放出的热量为 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 3.2 23.2 20.0 19.9 20.1 3 3.2 23.2 20.0 19.9 20.1 1 2.0 22.0 20.0 19.9 20.1 2 温度差 (t2－t1)／℃ 终止温度t2／℃ 实验次数起始温度t1／℃ 温度 实验次数 19.9 NaOH 20.0 平均值 23.1 3.1 20.1 HCl 4 设问：若该实验中测得温度的情况如下，请计算中和热ΔH 为多少？ 误差较大，要舍去。 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 理论上，在25℃和101kPa下，强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时，放出57.3kJ热量。为何所测得的数据小于57.3 kJ，分析产生误差的原因。 你知道吗 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀。 测量反应前后体系的温度 反应容器 起保温作用 防止热量散失 1、酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？ 【提示】减少热量损失 2、实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？ 【提示】不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大 你知道吗 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 【讨论交流】你认为在中和热测定实验的关键是什么？实验操作中要注意什么问题？ 【温馨提示】关键是①迅速混合酸碱溶液，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。 实验中应注意：①为了保证0. 50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0. 55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。②温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部；③不可将温度计当搅拌棒使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动；④实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中还有弱酸（碱）电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 （l）导致中和反应反应热测定存在误差的原因 ①量取溶液的体积不准确。 ②温度计读数有误（如未读取到混合溶液的最高温度，就记为终止温度）。 ③实验过程中有液体溅出。 ④混合酸、碱溶液时，动作缓慢。 ⑤隔热层隔热效果不好，实验过程中有热量损失。 ⑥测过酸溶液的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度。 ⑦溶液浓度不准确。 ⑧没有进行重复实验。 【问题和讨论】 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 【思考交流1】（1）什么是中和反应？如何证明？离子方程式：H++OH-=H2O一定表示强酸与强碱的反应吗？ 【温馨提示】①酸和碱互相交换成分,生成盐和水的反应叫中和反应。中和反应属于复分解反应。可在酸（碱）溶液中加人酸碱指示剂，再滴加碱（酸）溶液，根据颜色变化来证明酸碱发生了中和反应。 ②离子方程式：H++OH-=H2O不一定表示强酸与强碱的反应，此方程式只能表示强酸与强碱反应，并生成可溶性盐，如不能表示强酸稀硫酸与强碱氢氧化钡的反应。同时还可表示酸式盐NaHSO4与强碱NaOH的反应。 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 【思考交流2】（2）中和热的定义及表示方法分别是什么？ 【温馨提示】 （1）在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫中和热 。 （2）强酸与强碱的中和反应实质是H+ 和OH- 反应，其中和热基本上是相等的，热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) = H2O(l) ΔH = －57.3kJ/mol 。 （3）弱酸和弱碱参加反应时的电离、生成沉淀等都会产生热效应。 活动元二：反应热的测定 中和反应及中和热 【问题探究1】（1）什么是中和反应？中和反应的热效应是放热的还是吸热的呢？ 【温馨提示】酸和碱作用生成盐和水的反应称为中和反应，中和反应的热效应是放热的。中和热：指中和反应每生成1molH2O(l)时的反应热，与强酸、强碱的类别无关。 【问题探究2】（2）若用浓H2SO4与稀NaOH溶液反应，测得的中和热的数值变吗？用醋酸溶液呢？ 【温馨提示】任何中和反应的中和热都相同，但是不同中和反应的反应热可能不同。浓酸或浓碱溶于水时一般都要放热，使所得中和热数值偏大。故浓H2SO4测得的中和热数值会偏大；有弱酸或弱碱参加的中和反应，因为反应时弱酸或弱碱发生电离需要吸收热量，因此其中和热的数值都会偏小。 （1）已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 热量。(　　) （2）已知 HCl 和 NaOH 反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则 98% 的浓硫酸和稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水的中和热为－57.3 kJ·mol－1。(　　) （3）已知 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ· mol－1，则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应的反应热 ΔH＝2×(－57.3) kJ·mo－1。(　　) ×　 ×　 ×　 1．正误判断 【对应训练】 1．下列说法正确的是(　　) A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量 B．1 mol 酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热 C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热 D．表示中和热的热化学方程式为H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 【答案】C【解析】中和热是指稀酸、稀碱反应生成1 mol 液态H2O时放出的热量。 2．含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol/L的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应中和热的化学方程式为(　　) A．KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)===1/2K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－11.46 kJ/mol B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－11.46 kJ/mol C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJ/mol D．KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)===1/2K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ/mol $$