第1章 第1节 第1课时 反应热 焓变-(配套课件)【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
2026-07-10
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65页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 反应热 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 6.71 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 山东育博苑文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | 精讲精练·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58743645.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学课件聚焦“化学反应的热效应”,涵盖反应热、焓变、反应热测定及本质等核心知识点,从生活实例导入,通过体系与环境、能量转化建立宏观认知,再从微观键能分析本质,结合定量实验测定,构建“宏观-微观-定量”的学习支架。
其亮点是以实验探究为核心,通过中和反应热测定实验(含装置、步骤、数据处理及误差分析)培养科学探究与实践能力,结合键能计算焓变训练科学思维,联系生活生产应用深化化学观念。学生能提升实验操作与数据分析能力,教师可借助系统问题链和分层练习优化教学。
内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
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第一章 化学反应的热效应
1
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随堂巩固演练
02
知能达标训练
03
新知学习探究
01
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第一章 化学反应的热效应
1
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第一章 化学反应的热效应
1
新知学习探究
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第一章 化学反应的热效应
1
反应体系
系统
相互影响
环境
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第一章 化学反应的热效应
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等温
释放
吸收
反应热
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第一章 化学反应的热效应
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第一章 化学反应的热效应
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25.1
3.4
25.0
3.3
25.5
3.5
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第一章 化学反应的热效应
1
1.42
56.8 kJ
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第一章 化学反应的热效应
1
1 mol
强酸
强碱
57.3
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能量
温度
压强
聚集状态
能量
内能
H
kJ·mol-1
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ΔH
kJ/mol
kJ·mol-1
等压
等于
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负值
<
降低
正值
>
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第一章 化学反应的热效应
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679 kJ
862 kJ
放出
183 kJ
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第一章 化学反应的热效应
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大于
放热
小于
吸热
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第一章 化学反应的热效应
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第一章 化学反应的热效应
1
[学习目标]
1.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质,能从宏观和微观相结合的视角分析化学反应中的能量变化。
2.了解反应热、内能、焓变等基本概念。
3.结合真实情境中的应用实例,从多角度认识放热反应和吸热反应。了解化学反应中能量变化在生活、生产中的应用。
4.了解定量测定反应热的基本原理和实验方法,能正确分析误差产生的原因并能采取适当措施减小误差,培养科学探究能力。
知识点一 反应热及其测定
1.反应热及有关概念
(1)体系和环境
以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例。如图:
将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个____________,简称体系(又称________);与体系____________的其他部分,如盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作________。
(2)反应热
在________条件下,化学反应体系向环境_______或从环境_______的热量,称为化学反应的热效应,简称__________。
2.反应热的测定
(1)测定原理
ΔH=-
c=4.18 J·g-1·℃-1=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1;n为生成H2O的物质的量。
(2)实验装置
(3)实验过程
(4)数据处理
某小组用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行实验。
实验
次数
反应物的
温度/℃
反应前体系的温度
反应后体系的温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
t1/℃
t2/℃
(t2-t1)/℃
1
25.0
25.2
________
28.5
_______
2
24.9
25.1
________
28.3
_______
3
25.6
25.4
________
29.0
_______
设溶液的密度均为1 g·cm-3,反应后溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,则反应放出的热量Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH)溶液]·(t2-t1)≈_________ kJ,那么生成1 mol H2O放出的热量为=_______________=__________。
特别提醒 大量实验测得,在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量。
kJ
(5)中和反应反应热
①概念:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成_________ H2O(l)时的反应热叫做中和反应反应热。
②数值:在25 ℃和101 kPa下,________的稀溶液与________的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时,放出_________ kJ的热量。
1.在中和反应反应热的测定实验中,下列有关说法正确的是__________(填序号)。
(1)实验中选用稍过量的NaOH溶液是为了确保盐酸完全被中和
(2)若用浓硫酸代替盐酸,则测得的中和反应反应热的数值不变
(3)若用稀醋酸代替盐酸,则测得的中和反应反应热的数值不变
(4)完成一次完整的实验,至少测量三次温度
(5)可用温度计代替玻璃搅拌器
(6)在中和反应反应热的测定实验中不需要托盘天平
提示 (1)(4)(6)
2.若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热,对结果会产生什么影响?
提示 若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热,生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量,所测反应热的数值偏大。
提高测定中和反应反应热准确度的措施及作用
措施
作用
实验药
品用量
采用碱稍过量的方法
保证酸被完全中和
实验装置、仪器选择
内筒和外筒上口对齐,内外筒中间有隔热层
减少体系热量损失
实验过程使用同一支温度计进行温度测量
减少仪器本身的误差,使测量所得温度更接近实际温度
实验操作
用温度计测量完盐酸的温度后,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干再测量碱溶液的温度
测量所得初始温度更接近实际初始温度
将溶液迅速倒入内筒后,立即盖上杯盖
减少体系热量的损失
重复实验2~3次
测量所得温度差更接近实际温度多
1.某试管中盛有Al粉和稀盐酸,下列有关说法不正确的是( )
A.试管、Al粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系
B.除反应物、生成物及相关反应外,其他均看作环境
C.Al与稀盐酸反应导致体系温度升高,向环境中释放热量
D.Al与稀盐酸反应的反应热可以通过量热计测量
解析 A 铝粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系,试管属于环境,A错误。
2.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.醋酸溶液和NaOH溶液反应测定中和反应反应热数值偏低
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
解析 A 醋酸溶液为弱酸溶液,电离需要吸热,和NaOH溶液反应测定中和反应反应热数值偏低,A正确;中和反应反应热测定实验成败的关键是保温隔热,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失,B错误;温度计为计量仪器,不能用于搅拌,C错误;中和反应反应热的测定中,需要测出反应前酸溶液的温度,测出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反应热测定实验,总共需要测量3次,D错误。
3.盐酸和氢氧化钠是两种常见的酸和碱,在工业生产中起着非常重要的作用。盐酸是化学工业重要原料之一,还用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。氢氧化钠(NaOH)的用途极广,用于生产纸、肥皂、染料、人造丝、冶炼金属以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。现将V1 mL 1.00 mol·L-1盐酸和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)。
回答下列问题:
(1)做该实验时环境温度为________。
(2)此NaOH溶液的浓度约为________。
解析 (1)环境温度是盐酸、氢氧化钠混合前的温度,故应看横坐标为0时对应的纵坐标,即20 ℃。(2)恰好反应时,体系放出的热量最多,混合溶液温度最高;由图可知参加反应的盐酸溶液的体积是30 mL,由V1+V2=50 mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20 mL。设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n。
HCl + NaOH===NaCl+H2O
1 1
1.00 mol·L-1×0.03 L n
则n=1.00 mol·L-1×0.03 L=0.03 mol,
所以浓度是=1.5 mol·L-1。
答案 (1)20 ℃ (2)1.5 mol·L-1
知识点二 反应热与焓变
1.内能
体系内物质的各种________的总和,受________、________和物质的____________等影响。
2.焓
焓是物质所具有的________,是与________有关的物理量。符号是_____,单位是_____________。
3.焓变
(1)焓变的符号是______,单位是___________或__________。
(2)焓变与反应热的关系
在________条件下进行的化学反应,其反应热________反应的焓变。
4.焓变的符号与放热吸热的关系
(1)放热反应:ΔH为________,即ΔH______0,体系能量________。
(2)吸热反应:ΔH为________,即ΔH______0,体系能量升高。
(3)图像
1.下列反应属于吸热反应的是________(填序号,下同),属于放热反应的是________。
①铝片与稀H2SO4的反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
③灼热的木炭与CO2的反应 ④甲烷在O2中的燃烧反应
⑤H2O2的分解反应 ⑥NaOH固体溶于水 ⑦液态水蒸发
提示 ②③ ①④⑤
2.相同条件下,相同质量的液态水的内能________(填“<”“>”或“=”)气态水的内能,______________(填“液态”或“气态”)水更稳定。
提示 < 液态
1.判断是放热反应(或吸热反应)还是放热过程(或吸热过程),关键要看是否有新物质生成,只有生成新物质的反应才能是放热反应(或吸热反应),否则为放热过程(或吸热过程)。
2.吸热反应、放热反应判断的“误区”
误区一:与反应条件有关。
误区二:所有的分解反应都是吸热反应。
3.常见的吸热反应和放热反应
放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化等。
吸热反应:①大多数分解反应;②碳酸氢钠与盐酸的反应;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
4.物质的内能越高,越不稳定。
1.在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是( )
A.化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的
B.等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变
C.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D.放热反应的ΔH<0,吸热反应的ΔH>0
解析 A 化学反应中的能量变化有的以热能形式表现出来,有的以光能、电能等形式表现出来,A错误;在等压条件下,反应热(Qp)等于反应的焓变(ΔH),这是焓变的定义(ΔH=Qp),B正确;由于断键吸热,形成化学键放热,则化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的,C正确;放热反应断键吸热小于成键放热,ΔH<0,吸热反应断键吸热大于成键放热,ΔH>0,D正确。
2.已知反应X+Y===M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )
A.X的焓一定高于M
B.Y的焓一定高于N
C.X和Y的总焓一定高于M和N的总焓
D.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生
解析 C 该反应为放热反应,X和Y的焓之和一定高于M和N的焓之和,但不能确定Y的焓是否高于N,A、B错误,C正确;放热反应有的也需要条件,如燃烧,D错误。
知识点三 反应热的本质
1.微观角度分析反应热的实质
以H2和Cl2生成HCl为例,在25 ℃和101 kPa下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化如图:
由图可知,反应物1 mol H2和1 mol Cl2分子中化学键断裂时所吸收的总能量是__________,生成物2 mol HCl分子中化学键形成时所释放的总能量是__________,则反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)________(填“吸收”或“放出”)的能量为__________。
2.从物质所具有的能量角度分析化学反应中能量的变化
如果反应物所具有的总能量________生成物所具有的总能量,那么由反应物转化成生成物时能量主要转变成热量形式放出,这是________反应。反之,如果反应物所具有的总能量________生成物所具有的总能量,反应物就需要吸收热量才能转化为生成物,这是________反应。如图:
1.已知:键能是指化学键形成时放出的能量或化学键断裂时吸收的能量。根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=__________。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能(kJ·mol-1)
414
489
565
155
提示 ΔH=(414×4+155×4-489×4-565×4)kJ·mol-1=-1940 kJ·mol-1。
2.试说明物质能量与键能大小的关系。
提示 (1)破坏反应物中的化学键吸收的能量越小,说明反应物越不稳定,本身的能量越高。
(2)形成生成物的化学键放出的能量越多,说明生成物越稳定,本身的能量越低。
焓变的两种计算方法
(1)根据物质具有的能量来计算
ΔH=E(总生成物)-E(总反应物)
(2)根据化学键来计算
ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和
=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量
1.2A(g)⥫⥬B(g)+Q(Q>0);下列能量变化示意图正确的是( )
解析 B 根据热化学方程式2A(g) ⥫⥬B(g)+Q(Q>0)可知:该反应是2 mol A气体发生反应产生1 mol B气体,放出热量Q,反应物的能量比生成物的能量高,且同一种物质在气态时能量高于在液体时能量。
2.化学反应是反应热的必要源泉,可以提供人类生活和生产活动的必要能量。反应A+B⥫⥬C ΔH<0分两步进行,①A+B⥫⥬X ΔH>0,②X⥫⥬C ΔH<0,下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
解析 D 总反应焓变小于0,为放热反应,所以A+B的能量高于C,第一步反应焓变大于0,为吸热反应,所以A+B的能量低于X,第二步反应焓变小于0为放热反应,所以X的能量高于C,综上所述图像D符合,故选D。
3.工业上由CO2和H2合成气态甲醇的反应为:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。有关化学键的键能如下表,则ΔH为( )
化学键
C===O
C—O
O—H
H—H
C—H
键能/(kJ·mol-1)
745
343
463
436
414
A.167 kJ·mol-1 B.176 kJ·mol-1
C.-176 kJ·mol-1 D.-167 kJ·mol-1
解析 C 根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=2×745+3×436-3×414-343-463-2×463=-176 kJ·mol -1。
1.下列诗词描述的变化中,放热反应和吸热反应都有发生的是( )
A.北宋:苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质
B.北宋王安石《元日》中“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗
C.南宋辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树,更吹落,星如雨”描述元宵夜焰火
D.明于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士
解析 A 涉及碳和H2O反应生成CO和氢气,属于吸热反应,CO和氢气燃烧是放热反应,A正确;燃放烟花的过程中涉及物质的燃烧,燃烧过程发光发热,无吸热反应,B错误;焰火利用了金属元素的焰色试验,是物理变化,过程中无吸热反应,C错误;其中CaO+H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O均为放热反应,D错误。
2.已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1。下列有关说法正确的是( )
A.该反应过程的能量变化可用上图表示
B.2H2(g)+2F2(g)===4HF(l) ΔH=-540 kJ·mol-1
C.1 mol HF(g)完全分解产生H2(g)和F2(g),放出热量135 kJ
D.在相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF(g)的能量
解析 D H2(g)+F2(g)===2HF(g)是放热反应,该反应过程的能量变化不能用题图表示,故A错误;气态HF的能量大于液态HF的能量,所以2H2(g)+2F2(g)===4HF(l) ΔH<-540 kJ·mol-1,故B错误;H2(g)+F2(g)===2HF(g)是放热反应,1 mol HF(g)完全分解产生H2(g)和F2(g),吸收热量135 kJ,故C错误;H2(g)+F2(g)===2HF(g)是放热反应,在相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF(g)的能量,故D正确。
3.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H—O键
O==O键
H—H键
O—O键
键能/(kJ·mol-1)
463
496
436
138
若反应过程中分解了2 mol H2O,则下列说法不正确的是( )
A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B.过程Ⅲ属于放热反应
C.总反应是吸热反应
D.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量
解析 B 反应过程中分解了2 mol H2O,由图可知,生成了2 mol H2和1 mol O2,总反应为2H2O2H2↑+O2↑,A正确;过程Ⅲ断裂2 mol H2O2中H—O键,吸收463×2=926 kJ能量,生成1 mol H2中H—H键,释放436 kJ能量,即总体上吸收了490 kJ能量,为吸热反应,B不正确;总反应为2H2O2H2↑+O2↑,吸收热量463 kJ×4=1852 kJ能量,放出(496+436×2)kJ=1368 kJ能量,则吸收的热量大于放出的热量,反应为吸热反应,C正确;过程Ⅰ中断裂了2 mol H2O中H—O键,吸收能量(463×2)kJ=926 kJ,D正确。
4.以下是部分共价键键能的数据:H—S键:364 kJ·mol-1;S—S键:266 kJ·mol-1;S===O键:522 kJ·mol-1;H—O键:463 kJ·mol-1。试根据这些数据计算下面这个反应的反应热:2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,反应产物中的S实为S8,实际分子是一个八元环状分子(即),则Q=________。
解析 反应可以改成:2H2S(g)+SO2(g)===S8(s)+2H2O(l)。根据公式:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=4×364 kJ·mol-1+2×522 kJ·mol-1-3×266 kJ·mol-1-4×463 kJ·mol-1=-150 kJ·mol-1。
答案 150
5.某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1 H2SO4溶液进行反应热的测定,实验装置如图所示。
(1)实验步骤如下:
a.用量筒量取30 mL 0.50 mol·L-1 H2SO4溶液倒入内筒中,测出其温度;
b.用另一量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
c.将NaOH溶液倒入内筒中,设法使之混合均匀,测得混合液的最高温度。
①实验中,所用H2SO4溶液过量的目的是___________________。
②倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母,下同)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入 C.一次性迅速倒入
③使H2SO4溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡内筒
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(2)实验数据如下表所示,请回答:
温度
次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
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
①据表中数据可计算出温度差平均值为________℃。
②若近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1 H2SO4溶液的密度都是1.0 g/mL,中和后所得溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=_______________(保留小数点后一位)。
③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数,测得的反应热ΔH________(填“偏大”“不变”或“偏小”,下同)。若将NaOH溶液倒入内筒中后,未立即盖上杯盖,测得的反应热ΔH________。
解析 (1)①实验中,所用H2SO4溶液过量可以保证氢氧化钠完全反应;②倒入NaOH溶液的正确操作是一次性迅速倒入,使其充分反应,避免分次倒入,有热量的损失;③不能用温度计小心搅拌,用环形玻璃搅拌器搅拌,故A错误;不能揭开杯盖用玻璃棒搅拌,应盖上硬纸板搅拌,故B错误;不能轻轻地振荡内筒,应用环形玻璃搅拌棒搅拌,故C错误;用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动,故D正确。
(2)①4次实验的温度差分别为4.0 ℃,6.1 ℃,3.9 ℃,4.1 ℃,因此实验2中的数据是无效的,应该舍去,所以温度差的平均值为(4.0 ℃+3.9 ℃+4.1 ℃)÷3=4.0 ℃;②50 mL 0.50 mol·L-1氢氧化钠与30 mL 0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和反应,硫酸是过量的,则生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol·L-1=0.025 mol,溶液的质量为80 mL×1 g/mL=80 g,温度变化的平均值为Δt=4 ℃,则生成0.025 mol水放出的热量为Q=cmΔt=80 g×4.18 J/(g·℃)×4.0 ℃=1337.6 J,即1.3376 kJ,所以实验测得的中和反应反应热ΔH=-≈-53.5 kJ·mol-1;③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数,则其体积偏大,反应放出的热多,测得的反应热ΔH偏小;若将NaOH溶液倒入内筒中后,未立即盖上杯盖,会造成热量流失,测得的反应热ΔH偏大。
答案 (1)①确保NaOH溶液被完全中和 ②C ③D
(2)①4.0 ②-53.5 kJ·mol-1 ③偏小 偏大
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