1.1 化学反应的热效应 第1课时（讲义）鲁科版选择性必修1

本讲义聚焦高中化学“化学反应的反应热”核心知识点，系统梳理反应热的概念、表示方法及单位，衔接中和反应反应热测定实验，从原理、装置到数据处理与误差分析，构建完整知识链，为能量转化学习提供支架。 该资料以科学探究与实践为特色，通过中和热测定实验的规范操作、数据计算及误差分析（如保温措施、试剂选择影响）培养科学思维，设置随学随练与拓展讨论，课中辅助教师突出重难点，课后助力学生巩固实验技能与概念辨析，体现严谨的科学态度与责任。

第一章 化学反应与能量转化 第一节 化学反应的热效应 第1课时 化学反应的反应热 课标要点 1.认识化学能与热能相互转化，遵循能量守恒，能辨识吸热、放热反应，区分体系与环境。 2.理解反应热概念，知道反应热的表示方式，初步建立化学反应能量变化的定量认识。 3.通过中和反应反应热测定实验，掌握定量测定反应热的基本原理，具备实验数据分析能力。 学习重难点 重点： 1.反应热的概念，体系、环境的辨析，Q 正负与吸放热的对应关系。 2.中和反应反应热测定实验原理、装置、基本操作流程。 3.运用公式进行中和热基础数据计算。 难点： 1.准确理解反应热定义中 “反应前后体系温度相同” 的内涵。 2.中和热测定实验的系统误差来源分析。 3.从内能角度初步理解化学反应产生热效应的内在原因 知识点 化学反应的反应热 1．反应热的概念：当化学反应在一定的温度下进行时，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．反应热的表示方法：用符号Q表示：Q＞0，反应吸热；Q＜0，反应放热。 3.单位：______或 ______。 特别提醒 1．反应热必须在等温条件下定义，需保证反应前后体系温度一致，仅凭反应瞬间温度升降不能判定反应热大小。 2.热量 Q 的正负以体系为标准，体系吸热 Q＞0，体系放热 Q＜0，不可凭直观温度变化颠倒符号。 3.反应热描述的是化学反应自身能量变化，物质状态会改变热量数值，书写相关计算时务必标注物质聚集状态。 随学随练 1．下列关于反应热和焓变的理解正确的是 A．任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B．放热反应的ΔH>0，吸热反应的ΔH＜0 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量 D．反应产物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH>0 2．下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 知识点 反应热的测定 1．反应热测定的方法和装置 (1)测定反应热的仪器——量热计 (2)测定方法：将反应物溶液加入到量热计内筒并______混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值。 (3)计算公式：Q＝ ______。其中C表示溶液及量热计的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 2．实验探究——中和反应的反应热的测定 (1)实验目的：测定______和______反应的反应热，体验化学反应的热效应。 (2)实验原理： 酸碱中和反应是放热反应，利用一定质量的酸和碱发生反应，测出反应前后溶液温度差，再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的质量，根据公式计算：Q＝－c·m·ΔT，其中：c为比热容，m为酸碱溶液的______，ΔT＝T2－T1，T是酸溶液温度与碱溶液温度的______值。然后换算成生成1molH2O放出的能量即可。 (3)实验步骤： 1. 向量热计内筒中加入 1.0 mol·L-1 的盐酸 100 mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度 T1。 2. 向 250 mL 的烧杯中加入 1.0 mol·L-1 的 NaOH 溶液 100 mL，调节其温度，使之与量热计中盐酸的温度相同。 3. 快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度 T2。 4. 近似认为溶液的比热等于水的比热，根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 用同样的方法分别测定 KOH 溶液与盐酸反应、NaOH 溶液与硝酸反应的反应热。 (4)实验数据处理： 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm－3，反应前后溶液的比热容为4.18kJ·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的反应热：Q＝－8.36(T2－T1)或 kJ。 【特别提醒】 1.装置保温隔热是关键，泡沫塑料、盖板缺一不可，散热会使测得温差偏小，数据存在误差。 2.酸碱需快速混合，搅拌棒选用玻璃材质，金属导热会损耗热量，全程减少开盖次数。 3.只记录反应稳定后的最高温度，弱酸、弱碱或浓溶液均不能用于实验，会干扰测量结果。 随学随练 1．实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1NaOH溶液和如图所示装置进行测定中和热的实验得到下表中的数据。 实验 次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 NaOH溶液 1 20.2 20.3 23.7 2 20.3 20.5 23.8 3 21.5 21.6 24.9 请完成下列问题： (1)实验时用搅拌器搅拌溶液的方法是_____，不能用铜丝搅拌棒代替搅拌器的理由是_____。 (2)经数据处理，t2-t1=3.4℃。则该实验测得的反应热Q=_____。[盐酸和NaOH溶液的密度按1g·cm-3计算，反应后混合溶液的比热容按4.18J·(g·℃)-1计算] 2．实验室用的盐酸、的NaOH溶液如图所示装置进行测定中和反应反应热的实验，得到下表中的数据。 温度实验次数 起始温度 终止温度 温度差 HCl NaOH 平均值 1 20.2 20.3 23.7 2 20.3 20.5 23.8 3 21.5 21.6 24.9 回答下列问题： (1)实验时用环形玻璃搅拌器搅拌溶液的方法是___________，不能用铜丝搅拌器代替环形玻璃搅拌器的理由是___________。烧杯内填满碎泡沫塑料的作用是___________。 (2)经数据处理得，则该实验测得的中和反应反应热___________[设盐酸和NaOH溶液的密度为，反应后混合溶液的比热容(c)为]。 (3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和反应反应热为，则与的关系为___________(选填“<”“>”或“=”)，理由是___________。 拓展 中和热测定实验中应注意的事项 (1)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 (2)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1) (3)测定中和热不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低 (4)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 (5)加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响 (6)数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去 活学活用 1．某实验小组学生用的盐酸与的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．图中仪器A的名称为玻璃搅拌器 B．若用铜丝代替玻璃搅拌器，则测得的偏大 C．溶液应分多次缓慢加入盐酸溶液中 D．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是防止热量损失，减少实验误差 2．课本测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是 A．使用金属搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差 B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中溶液迅速一次倒入装有盐酸的量热计内筒中，并立即盖上杯盖 C．用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则测得的中和反应反应热相同 D．在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、滴定管、温度计、搅拌器 拓展实验讨论 (1)装置中的环形玻璃搅拌棒能否用金属(不与酸、碱反应)质环形搅拌棒代替？为什么？ _______________________________________________________________________ (2)实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？ _______________________________________________________________________ (3)能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ _______________________________________________________________________ (4)能否用醋酸代替盐酸或用氨水代替KOH溶液？对结果会产生什么影响？ _______________________________________________________________________(5)温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ _______________________________________________________________________ (6)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？ _______________________________________________________________________ (7)若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)？ _______________________________________________________________________ (8)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？ 活学活用 1．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mo/LNaOH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热。下列说法错误的是 A．a仪器为玻璃搅拌器 B．所用NaOH溶液要稍过量的目的是确保盐酸被完全中和 C．如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，测得的中和热的数值会偏大 D．用相同浓度和体积的稀醋酸代替稀盐酸进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小 2．实验室测定中和热的实验装置如图所示，下列有关说法不正确的是 A．该实验也可在保温杯中进行 B．缺少的仪器是环形铁质搅拌棒 C．所用试剂为强酸和强碱的稀溶液 D．加碱时应一次性倒入小烧杯中，并立即盖好盖板 拓展 误差分析——以50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH反应为例 引起误差的实验操作 温度差 |ΔH| 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小 活学活用 1．50ml0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液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计算中和热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，尚缺少一种玻璃仪器，这玻璃仪器名称是_________。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是_______。 (3)若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (4)实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量(忽略测量误差，下同)_______(填“相等”或“不相等”)，所求中和热_______(填“相等”或“不相等”)。 (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会_________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (6)仍按50ml0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液测定中和热。若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差t2-t1分别为①2.2℃　②3.5℃　③3.3℃，则最终代入计算式的温差均值应该为________。已知溶液的比热容4.18J/(g.℃)，密度为1g/mL。计算所得中和热ΔH＝__________kJ/mol(计算结果保留一位小数)。 2．某实验小组用50 mL 0.50 mol•L−1盐酸与50 mL 0.55 mol•L−1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。下列说法不正确的是 A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失 B．大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小 C．实验中改用60 mL 0.50 mol•L−1盐酸与50 mL 0.55 mol•L−1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等，所求中和热也不相等 D．用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小 题型 吸热反应和放热反应 ▌例1 ．反应分两步进行①；②。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． E． 解题贴士 常见的吸热反应与放热反应 1．吸热反应：大多数分解反应、Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应、C和CO2的反应、C和H2O(g)的反应等。 2．放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、大多数化合反应、铝热反应等。 ▌对点练1-1 （多选）研究表明，化学反应中能量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中释放和吸收能量。如图表示反应的能量变化，下列有关说法中错误的是 A．图中的①是指放出能量，②是指吸收能量 B．图示说明反应是一个吸热反应 C．图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的根本原因 D．③中a为484 ▌对点练1-2 工业上由和合成气态甲醇的热化学方程式为：  。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 题型 中和反应热测定的操作 ▌例2 关于中和反应反应热的测定实验，下列说法错误的是 A．一组完整实验数据需要测三次温度 B．量热计中的隔热层可以减少实验过程中的热量散失 C．为了确保测量结果准确，所用酸、碱稀溶液中溶质的物质的量必须相等 D．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应处于溶液中央位置 解题贴士 1.装置核心：双层烧杯 + 泡沫隔热，减少热量散失，误差核心来源为散热。 2.器材要求：环形玻璃搅拌棒，禁用金属；温度计全程不触碰烧杯壁。 3.试剂规范：稀强酸稀强碱，弱酸、浓酸碱会造成测量值偏小或偏大。 4.读数要点：记酸碱初始平均温度，读取混合后峰值温度。 5.计算关键：总质量为酸碱溶液质量和，温差取多次实验平均值。 ▌对点练2-1 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)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定，测定数值偏高 ▌对点练2-2 某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题： (1)该装置中缺少的仪器是___________，碎泡沫的作用：___________ (2)50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后，测得反应放出的热量为285J，则中和热ΔH=___________(结果保留一位小数)；若将盐酸换成醋酸，会导致测定结果偏___________(填小或者大)；若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒，则测得反应放出的热量将___________(填“偏多”“偏少”或“不变”)。 (3)上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是___________。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度 题型 中和反应热测定的误差分析 ▌例3某实验小组设计用0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。 (1)该装置中缺少的一种玻璃仪器是_______，该仪器的作用是_______。 (2)实验中，所用NaOH稍过量的原因是_______。 (3)在中和热测定实验中，有用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作，则测得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。测量NaOH溶液温度时，温度计上的碱未用水冲洗，对测定结果有何影响？_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (4)该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各50mL，并记录如表原始数据： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2−t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.3 3.3 2 25.1 28.1 25.1 30.5 5.4 3 25.1 25.1 25.1 28.6 3.5 已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3，中和后混合液的比热容c=4.18×10−3kJ/(g·℃)，则该反应的中和热ΔH=_______。(保留到小数点后1位) 解题贴士 保温差、盖板漏缝、搅拌缓慢、倾倒过慢均会散热，测得 Δt 偏小，中和热数值偏低。用弱酸弱碱，电离吸热，温差偏小；浓酸碱稀释放热，温差偏大。温度计触碰杯壁、少量溶液溅出，都会减少放热，最终计算结果偏小。 ▌对点练3-1 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断不正确的是 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不变 C．若用NaOH固体测定中和热，则测定的ΔH偏小 D．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌棒对实验结果有影响 ▌对点练3-2 某实验小组用50mL0.50mol•L-1的盐酸与50mL0.55mol•L-1的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定，装置如图所示，回答下列问题：    (1)如图所示装置中，仪器A的名称是：___。 (2)实验中NaOH溶液相对盐酸溶液是过量的，可能的原因是：___。 (3)近似认为0.55mol•L-1NaOH溶液与0.50mol•L-1盐酸溶液的密度都是1g•cm-3，中和后生成溶液的比热容与水的相同为c=4.18J•g-1•℃-1，并忽略量热计的比热容。 编号 起始温度t始/℃ 终止温度t末/℃ 温度差(t末-t始)/℃ HCl溶液 NaOH溶液 1 25.2 25.0 28.5 2 24.9 25.1 28.4 3 25.0 24.9 26.1 则生成1molH2O时放出的热量为___(结果保留至小数点后一位)。 (4)为了提高测定反应热的准确度，下列措施合理的是___。 A．用KOH溶液代替NaOH溶液 B．为了使反应充分发生，向酸溶液中分次加入碱溶液 C．溶液混合后，密切关注温度变化，准确读取体系的最高温度 D．提高实验装置的保温、隔热效果 基础通关 1．某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热，加入的试剂为盐酸和溶液，下列说法不正确的是 A．为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的溶液 B．测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测溶液的温度 C．实验中可以分多次把溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中 D．实验中将最高温度记为反应后体系的温度 2．下列用简易量热计测定中和热的实验中，有关描述正确的是 A．可以用铁质搅拌器搅拌 B．将最高温度记为反应后体系的温度 C．打开杯盖，更便于搅拌 D．分2~3次倒入氢氧化钠溶液 3．中和反应中和热测定过程中。能提高中和热测定准确度的是 A．用测量过盐酸温度的温度计直接测量氢氧化钠溶液的温度 B．用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器 C．用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合 D．打开杯盖，将NaOH溶液缓缓倒入量热计的内筒，盖上杯盖 4．100mL0.50mol·L-1盐酸与100mL0.50mol·L-1NaOH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，下列说法正确的是 A．在测定中和热的实验中，至少需要测定温度2次 B．环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测得的会偏大 C．用相同浓度、相同体积的硫酸溶液代替盐酸进行上述实验，放出的热量更多 D．中和热测定实验中为减少热量散失，NaOH溶液应分多次倒入量热计中 5．在“中和反应反应热的测定”实验中，使用盐酸与氢氧化钠溶液进行反应。实验测得反应前后温度差平均为3.4℃。已知溶液的密度均为，比热容为。下列说法正确的是 A．若用铜丝代替玻璃搅拌器，测得的反应热不变 B．若将氢氧化钠溶液改为等体积、等浓度的氨水，测得的反应热减小 C．实验中所用盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须均为50 mL，否则无法计算中和反应的反应热 D．若反应后读取温度计示数偏小，会导致计算出的中和反应的反应热偏大 6．借助盐酸与NaOH溶液反应测定中和反应的反应热。下列说法正确的是 A．用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度 B．为了保证盐酸完全被中和，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．可以用铜丝代替玻璃搅拌棒，因为铜丝不与盐酸反应 7．关于中和热的测定实验，下列说法正确的是 A．为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的溶液 B．向盛装酸的量热计中加碱时要小心缓慢 C．中和热数值的大小受实验时所用酸、碱稀溶液中溶质多少的影响 D．酸碱混合后，待温度计的读数稳定不变时，记录反应最终温度 8．某同学用50mL 0.50 mol∙L-1的盐酸与50mL 0.55 mol∙L-1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．采用0.55 mol∙L-1的NaOH溶液是保证盐酸完全被中和 B．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 C．图中实验装置缺少玻璃搅拌器，玻璃搅拌器搅拌时左右移动搅拌 D．测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度 9．某化学兴趣小组设计如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验。所用试剂为的盐酸、的溶液，每次实验分别取两种溶液进行混合，平行测定3次。回答下列问题： (1)玻璃搅拌器的使用方法为______；______(填“能”或“不能”)用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器，原因是______。 (2)碎泡沫塑料的作用是______。 (3)实验所得数据如表： 温度实验次数 起始温度 终止温度 温度差 溶液 溶液 平均值 1 22.2 22.4 25.6 2 22.4 22.8 26.1 3 22.5 22.7 26.0 根据表中数据计算，该实验测得的中和反应反应热______［保留3位有效数字，盐酸和溶液的密度均视为，反应后混合溶液的比热容(c)为4.。 (4)已知盐酸和溶液发生中和反应时的反应热，则与的大小关系为______(填“”“>”或“=”)，为什么实验测得的与的数值有所不同？______。 10．定量研究化学反应中的能量变化具有重要意义。某实验小组用的稀硫酸和的溶液进行中和反应反应热测定实验。 Ⅰ．配制溶液。 (1)实验中大约要使用稀硫酸，需要量取密度为、质量分数为的浓硫酸约___________mL。 (2)用固体配制溶液用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、___________。 Ⅱ．测定中和反应反应热的实验装置如图所示。 (3)从实验装置上看，完成该测定实验缺少的仪器是___________。 (4)隔热层和杯盖的作用是___________。 (5)取稀硫酸和溶液进行实验，测得的实验数据如表。 ①请填写下表中的空白： 实验次数 起始温度/℃ 终止温度 温度差平均值 稀硫酸 溶液 平均值 1 22.2 22.4 22.3 25.5 ___________ 2 23.0 22.8 22.9 26.0 3 22.5 22.9 22.7 26.0 4 23.4 23.0 23.2 28.3 ②稀硫酸和溶液的密度均近似为，中和后混合溶液的比热容，则___________(保留3位有效数字)。该实验结果与中和反应反应热有一定误差的原因可能是___________(写一条即可)。 素养提升 11．利用盐酸与溶液反应测定中和反应的反应热，下列说法正确的是 A．图中玻璃搅拌器可省略，用温度计搅拌即可 B．应将溶液缓慢倒入盐酸中 C．混合后温度计的最高温度为反应后体系的温度 D．若用量筒量取盐酸时俯视读数，则测得中和反应的反应热偏小 12．某小组测定中和反应的反应热装置如图所示。已知中和反应和HA电离的热化学方程式如下： 下列叙述错误的是 A．隔热层的作用是减少热量损失 B．采用铜质搅拌器测得的中和反应反应热偏低 C．以测量的最高温度为依据计算反应热 D． 13．某小组用稀盐酸和NaOH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正确的是 A．如果将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，则测得的偏大 B．为了使酸碱充分反应，应缓慢分次倒入溶液并搅拌 C．为准确测定稀盐酸与溶液反应的反应热，所用酸和碱的物质的量应相等 D．用等体积的浓硫酸代替稀盐酸进行实验，所测得的相同 14．在进行酸碱中和热测定实验时，确保计算无误的情况下，最后得出的中和热，下列说法不能作为解释此结果依据的是 A．量取盐酸仰视读数 B．用稀硫酸与稀氢氧化钡溶液做该实验 C．用氢氧化钠固体替代氢氧化钠溶液做该实验 D．用浓度均为稀盐酸与稀氢氧化钠溶液 15．用 0.5 mol·L−1 的盐酸与 0.55 mol·L−1 的 NaOH 溶液在下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热。请回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________，该装置图还有二处错误是___________ 。 (2)取 50mLNaOH 溶液和 50mL 盐酸进行实验，实验数据如表。( 密度都是 1.0g/mL c=4.0J·g-1·℃-1) 实验次数 起始温度/℃ 终止温度t2/℃ HCl NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 25.9 25.9 25.9 30.4 3 26.4 26.2 26.3 29.9 根据实验数据，计算中和反应的 ΔH= ___________。 (3)上述实验值与-57.3kJ·mol-1 有偏差，产生偏差的原因可能是___________ a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取盐酸溶液时仰视读数 c．分多次把 NaOH 倒入盛有盐酸的小烧杯中 d．用温度计测量 NaOH 溶液后直接测量盐酸溶液的温度 (4)将一定量的稀氨水、稀氢氧化钡溶液、稀氢氧化钠溶液分别与 0.5mol·L−1 的盐酸恰好完全反应，其反应热分别是 ΔH1、ΔH2、ΔH3，则 ΔH1、ΔH2、ΔH3 的大小关系为 ___________。 迁移创新 16．化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。 (1)量热装置中a仪器的名称为__________。 (2)热量的测定：取0.5000 NaOH溶液和0.5500 盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为__________J(c和分别取4.18 和1.0 ，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。实验过程以下情况可能造成偏大的是__________。 A．装置无隔热层 B．50 mL 0.5000 的NaOH溶液多次缓慢加入盐酸中以保证盐酸完全反应 C．相同情况下，用醋酸代替盐酸 (3)借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 ⅰ 0.20 溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b ⅱ 0.56 g Fe粉 a c ①温度：b__________c(填“>”“<”或“=”)。 ②__________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 17．研究化学反应中的能量变化具有重要价值，通过化学实验定性分析和定量测定是常用的研究方法。 Ⅰ.为了研究化学反应中的能量变化情况，某同学设计了如下图所示两种装置进行实验，忽略溶解过程的热效应，请回答下列问题。 (1)若利用甲装置进行实验，当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时，一段时间后观察到U形管中左端液面__________右端液面(填“高于”或“低于”)。 (2)若利用乙装置进行实验，一段时间后U形管中左端液面低于右端液面，__________(填“能”或“不能”)判断该反应的能量变化情况。 Ⅱ.某实验小组用50.00 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液和50.00 mL0.50 mol/L的HCl溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如下图所示。 (3)从实验装置上看，完成该测定实验缺少的仪器是__________。 (4)隔热层和杯盖的作用是____________________________。 (5)分别取50.00 mL HCl溶液、50.00 mL NaOH溶液先后倒入量热计的内筒中进行实验，测得的实验数据如下表： ①请填写下表中的空白处： 实验次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 用于最终计算的温度差平均值/℃ 稀盐酸 NaOH溶液 平均值 1 22.2 22.4 22.3 25.5 ________ 2 23.0 22.8 22.9 26.0 3 22.5 22.9 22.7 26.0 4 23.4 23.0 23.2 28.3 ②0.5 HCl溶液和0.55 NaOH溶液的密度均近似为1，若中和后混合溶液的比热容，则_________(保留3位有效数字)。 (6)实验反思，下列有关说法正确的是_________(填序号) A．向内筒中加入稀碱与内筒中的稀酸混合时，稀碱液应当迅速加入 B．将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 C．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1 mol (l)时所测得的中和反应的反应热()无影响 D．用温度计测定盐酸起始温度后未洗涤，直接测定NaOH溶液的温度，则将会导致测定的中和热(ΔH)偏大 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 化学反应与能量转化 第一节 化学反应的热效应 第1课时 化学反应的反应热 课标要点 1.认识化学能与热能相互转化，遵循能量守恒，能辨识吸热、放热反应，区分体系与环境。 2.理解反应热概念，知道反应热的表示方式，初步建立化学反应能量变化的定量认识。 3.通过中和反应反应热测定实验，掌握定量测定反应热的基本原理，具备实验数据分析能力。 学习重难点 重点： 1.反应热的概念，体系、环境的辨析，Q 正负与吸放热的对应关系。 2.中和反应反应热测定实验原理、装置、基本操作流程。 3.运用公式进行中和热基础数据计算。 难点： 1.准确理解反应热定义中 “反应前后体系温度相同” 的内涵。 2.中和热测定实验的系统误差来源分析。 3.从内能角度初步理解化学反应产生热效应的内在原因 知识点 化学反应的反应热 1．反应热的概念：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．反应热的表示方法：用符号Q表示：Q＞0，反应吸热；Q＜0，反应放热。 3.单位：kJ·mol－1或 J·mol－1。 特别提醒 1．反应热必须在等温条件下定义，需保证反应前后体系温度一致，仅凭反应瞬间温度升降不能判定反应热大小。 2.热量 Q 的正负以体系为标准，体系吸热 Q＞0，体系放热 Q＜0，不可凭直观温度变化颠倒符号。 3.反应热描述的是化学反应自身能量变化，物质状态会改变热量数值，书写相关计算时务必标注物质聚集状态。 随学随练 1．下列关于反应热和焓变的理解正确的是 A．任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B．放热反应的ΔH>0，吸热反应的ΔH＜0 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量 D．反应产物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH>0 【答案】D 【详解】A．焓变仅在恒压条件下等于反应热，其他条件（如恒容）下不成立，A错误； B．放热反应的ΔH 应小于 0，吸热反应的ΔH 应大于 0，B选项符号相反，B错误； C．部分反应热无法直接测量（如碳不完全燃烧生成CO），需间接计算，C错误； D．ΔH = 生成物总焓-反应物总焓，若生成物总焓更大，则ΔH > 0，D正确； 故选D。 2．下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【答案】A 【详解】A．生成物的总能量小于反应物时，反应向外释放能量，反应为放热反应，ΔH<0；生成物的总能量高于反应物时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0， A正确； B．在恒压条件下，化学反应的焓变(ΔH)数值上等于恒压反应热，B错误； C．有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如碳不完全燃烧生成CO，C错误； D．当生成物的总焓高于反应物总焓时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0，D错误； 故答案为：A。 知识点 反应热的测定 1．反应热测定的方法和装置 (1)测定反应热的仪器——量热计 (2)测定方法：将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值。 (3)计算公式：Q＝ Q＝－C(T2－T1)。其中C表示溶液及量热计的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 2．实验探究——中和反应的反应热的测定 (1)实验目的：测定强酸和强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。 (2)实验原理： 酸碱中和反应是放热反应，利用一定质量的酸和碱发生反应，测出反应前后溶液温度差，再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的质量，根据公式计算：Q＝－c·m·ΔT，其中：c为比热容，m为酸碱溶液的质量和，ΔT＝T2－T1，T是酸溶液温度与碱溶液温度的平均值值。然后换算成生成1molH2O放出的能量即可。 (3)实验步骤： 1. 向量热计内筒中加入 1.0 mol·L-1 的盐酸 100 mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度 T1。 2. 向 250 mL 的烧杯中加入 1.0 mol·L-1 的 NaOH 溶液 100 mL，调节其温度，使之与量热计中盐酸的温度相同。 3. 快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度 T2。 4. 近似认为溶液的比热等于水的比热，根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 用同样的方法分别测定 KOH 溶液与盐酸反应、NaOH 溶液与硝酸反应的反应热。 (4)实验数据处理： 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm－3，反应前后溶液的比热容为4.18kJ·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的反应热：Q＝－8.36(T2－T1)或 kJ。 【特别提醒】 1.装置保温隔热是关键，泡沫塑料、盖板缺一不可，散热会使测得温差偏小，数据存在误差。 2.酸碱需快速混合，搅拌棒选用玻璃材质，金属导热会损耗热量，全程减少开盖次数。 3.只记录反应稳定后的最高温度，弱酸、弱碱或浓溶液均不能用于实验，会干扰测量结果。 随学随练 1．实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1NaOH溶液和如图所示装置进行测定中和热的实验得到下表中的数据。 实验 次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 NaOH溶液 1 20.2 20.3 23.7 2 20.3 20.5 23.8 3 21.5 21.6 24.9 请完成下列问题： (1)实验时用搅拌器搅拌溶液的方法是_____，不能用铜丝搅拌棒代替搅拌器的理由是_____。 (2)经数据处理，t2-t1=3.4℃。则该实验测得的反应热Q=_____。[盐酸和NaOH溶液的密度按1g·cm-3计算，反应后混合溶液的比热容按4.18J·(g·℃)-1计算] 【答案】(1) 上下搅拌 铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 (2)1.4212kJ 【详解】（1）中和热测定要使强酸强碱溶液尽可能地完全反应是减小误差的一个方面，所以实验时用环形玻璃搅拌器上下搅拌溶液，使反应充分进行；实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒； （2）经数据处理，t2-t1=3.4℃，50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/(g∙℃)，代入公式Q=cm∆T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g∙℃)×100g×3.40℃=1421.2J=1.4212kJ。 2．实验室用的盐酸、的NaOH溶液如图所示装置进行测定中和反应反应热的实验，得到下表中的数据。 温度实验次数 起始温度 终止温度 温度差 HCl NaOH 平均值 1 20.2 20.3 23.7 2 20.3 20.5 23.8 3 21.5 21.6 24.9 回答下列问题： (1)实验时用环形玻璃搅拌器搅拌溶液的方法是___________，不能用铜丝搅拌器代替环形玻璃搅拌器的理由是___________。烧杯内填满碎泡沫塑料的作用是___________。 (2)经数据处理得，则该实验测得的中和反应反应热___________[设盐酸和NaOH溶液的密度为，反应后混合溶液的比热容(c)为]。 (3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和反应反应热为，则与的关系为___________(选填“<”“>”或“=”)，理由是___________。 【答案】(1) 上下搅动 Cu导热快，热量损失大 防止热量的散失，保温 (2)(3) > 电离吸热 【详解】（1）对于本实验，氢氧化钠溶液和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面，所以实验时用环形玻璃搅拌器上下搅动溶液，使反应充分进行； 由于Cu导热快，热量损失大，故不能用铜丝搅拌器代替环形玻璃搅拌器； 做好保温工作是减小误差的另一个重要方面，烧杯内填满碎泡沫塑料就是为了降低热量的损失。 （2）该反应中氢氧化钠过量，应该按照盐酸来计算水的量，则水的物质的量为×0.05L=0.025mol，故； （3）氨水中的一水合氨在电离时，会吸收热量，则整体放出的热量会减少，而反应热是负值，则与的关系为>，理由是：电离吸热。 拓展 中和热测定实验中应注意的事项 (1)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 (2)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1) (3)测定中和热不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低 (4)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 (5)加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响 (6)数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去 活学活用 1．某实验小组学生用的盐酸与的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．图中仪器A的名称为玻璃搅拌器 B．若用铜丝代替玻璃搅拌器，则测得的偏大 C．溶液应分多次缓慢加入盐酸溶液中 D．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是防止热量损失，减少实验误差 【答案】C 【详解】A．仪器A的名称为玻璃搅拌器，故A正确； B．铜丝传热快，若用铜丝做成环形搅拌棒，热量损失大，中和热偏小，但焓变△H为负值，所以测得的△H将偏大，故B正确； C．溶液应一次性加入盐酸溶液中，以减少热量损失，故C错误； D．测定中和热时，为减少热量损失，烧杯间填满碎泡沫塑料，以起到保温、隔热作用，即防止热量损失，减少实验误差，故D正确。 答案选C。 2．课本测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是 A．使用金属搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差 B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中溶液迅速一次倒入装有盐酸的量热计内筒中，并立即盖上杯盖 C．用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则测得的中和反应反应热相同 D．在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、滴定管、温度计、搅拌器 【答案】B 【详解】A．铜导热性较强，导致热量散失较多，则测量出的中和热误差大，A错误； B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中NaOH溶液迅速一次倒入装有盐酸的量热计内筒中，并立即盖上杯盖，以减少热量的损失，B正确； C．已知醋酸为弱酸，是弱电解质，弱电解质电离是一个吸热过程，故用0.5mol/LNaOH溶液分别与0.5mol/L的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则测得的中和反应反应热不相同，C错误； D．在测定中和反应反应热的实验中，需要量筒、温度计、量热器、环形玻璃搅拌棒，用不到天平和滴定管，D错误； 故答案为：B。 拓展实验讨论 (1)装置中的环形玻璃搅拌棒能否用金属(不与酸、碱反应)质环形搅拌棒代替？为什么？ 不能。原因是金属质环形搅拌棒易导热，造成实验过程中热量损失 (2)实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？ 碱过量的目的是保证盐酸完全反应。若使盐酸过量，也是可以的 (3)能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ 不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测ΔH偏小，即ΔH<－57.3 kJ·mol－1 (4)能否用醋酸代替盐酸或用氨水代替KOH溶液？对结果会产生什么影响？ 不能。弱酸、弱碱电离吸热，所测ΔH偏大，即ΔH>－57.3 kJ·mol－1 (5)温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差 (6)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？ 因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大 (7)若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)？ 否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同 (8)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？ 环形玻璃搅拌棒应上下移动；铜传热快，热量损失大，因此不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 活学活用 1．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mo/LNaOH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热。下列说法错误的是 A．a仪器为玻璃搅拌器 B．所用NaOH溶液要稍过量的目的是确保盐酸被完全中和 C．如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，测得的中和热的数值会偏大 D．用相同浓度和体积的稀醋酸代替稀盐酸进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小 【答案】C 【详解】A．在测定过程中，需要搅拌使反应充分进行，而金属材质易导热使热量损失，所以a仪器为玻璃搅拌器，故A正确； B．在测定过程中，为确保盐酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍过量，故B正确； C．反应放出的热量和所用酸以及碱的量多少有关，但中和热均是强酸与强碱反应生成1molH2O时放出的热，与酸碱的用量无关，所以测得的中和热数值相等，故C错误； D．用相同浓度和体积的稀醋酸代替稀盐酸，由于醋酸电离吸热，放出的热量偏少，测得的中和热数值会偏小，故D正确； 故答案为：C。 2．实验室测定中和热的实验装置如图所示，下列有关说法不正确的是 A．该实验也可在保温杯中进行 B．缺少的仪器是环形铁质搅拌棒 C．所用试剂为强酸和强碱的稀溶液 D．加碱时应一次性倒入小烧杯中，并立即盖好盖板 【答案】B 【详解】A．测定中和热的实验要注意保温，防止热量散失，故A正确； B．缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒，铁质搅拌棒会传热，导致热量散失，B错误； C．测定中和热的实验所用试剂为强酸和强碱的稀溶液，C正确； D．加碱时应一次性倒入小烧杯中，并立即盖好盖板，防止热量散失，D正确； 答案选B。 拓展 误差分析——以50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH反应为例 引起误差的实验操作 温度差 |ΔH| 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小 活学活用 1．50ml0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液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计算中和热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，尚缺少一种玻璃仪器，这玻璃仪器名称是_________。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是_______。 (3)若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (4)实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量(忽略测量误差，下同)_______(填“相等”或“不相等”)，所求中和热_______(填“相等”或“不相等”)。 (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会_________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (6)仍按50ml0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液测定中和热。若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差t2-t1分别为①2.2℃　②3.5℃　③3.3℃，则最终代入计算式的温差均值应该为________。已知溶液的比热容4.18J/(g.℃)，密度为1g/mL。计算所得中和热ΔH＝__________kJ/mol(计算结果保留一位小数)。 【答案】 环形玻璃搅拌棒 保温（或隔热、或减少热量损失） 偏小 不相等 相等 偏小 3.4℃ -56.8kJ/mol 【详解】(1)为了测得温度的最高值，应在最短的时间内让盐酸和氢氧化钠充分反应，故缺少环形玻璃搅拌棒； (2)为了测得温度的最高值，应加强保温、隔热和防止热量散失措施，应在大小烧杯间填满碎泡沫(或纸条)，并使小烧杯口与大烧杯口相平； (3)大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小； (4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，与原实验相比，用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行上述实验，生成水的量增多，所放出的热量偏高；中和热是指强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以与原实验相比，用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行上述实验测得中和热数值相等； (5)一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小； (6)①2.2℃②3.5℃③3.3℃中，①误差较大，应舍弃，用②③3组数据计算平均值为；50mL0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液反应生成水的物质的量为0.5mol/L×0.05L=0.025mol，溶液质量为100mL×1g/mL=100g，温度变化为3.4℃，该反应放热Q=cm∆t=4.18J/(g.℃) ×100g×3.4℃=1.4212kJ，故∆H=； 2．某实验小组用50 mL 0.50 mol•L−1盐酸与50 mL 0.55 mol•L−1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。下列说法不正确的是 A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失 B．大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小 C．实验中改用60 mL 0.50 mol•L−1盐酸与50 mL 0.55 mol•L−1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等，所求中和热也不相等 D．用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小 【答案】C 【详解】A．泡沫塑料能隔热，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失，故A正确； B．大烧杯上如不盖硬纸板，热量散失多，求得的中和热数值偏小，故B正确； C．实验中改用60 mL 0.50 mol•L−1盐酸与50 mL 0.55 mol•L−1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等，所求中和热相等，故C错误； D．氨水电离吸热，用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小，故D正确； 选C。 题型 吸热反应和放热反应 ▌例1 ．反应分两步进行①；②。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由反应分两步进行：①，②；是放热反应，A和B的能量之和大于C，由①可知这步反应是吸热反应，是放热反应，故X的能量大于A和B的能量；A和B的能量大于C的能量；X的能量大于C，图像B符合； 故选B。 解题贴士 常见的吸热反应与放热反应 1．吸热反应：大多数分解反应、Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应、C和CO2的反应、C和H2O(g)的反应等。 2．放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、大多数化合反应、铝热反应等。 ▌对点练1-1 （多选）研究表明，化学反应中能量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中释放和吸收能量。如图表示反应的能量变化，下列有关说法中错误的是 A．图中的①是指放出能量，②是指吸收能量 B．图示说明反应是一个吸热反应 C．图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的根本原因 D．③中a为484 【答案】AB 【详解】A．①断裂化学键吸收能量，②形成化学键释放能量，A错误； B．由图可知反应物的总能量高于反应产物的总能量，应为放热反应，B错误； C．化学反应的发生是反应物化学键的断裂与产物化学键的形成，故图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的根本原因，C正确； D．a为该反应释放的热量，等于形成化学键释放能量-断裂化学键吸收能量，故，D正确； 故答案为AB。 ▌对点练1-2 工业上由和合成气态甲醇的热化学方程式为：  。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．放热反应中反应物总能量高于产物总能量，且同物质气态能量高于液态，故气态产物能量高于液态产物（液态产物在气态产物下方），A图符合反应物能量最高、气态产物次之、液态产物最低的放热反应特征，A正确； B．液态产物能量高于气态产物，违背同物质气态能量高于液态的规律，B错误； C．反应物能量低于产物能量，为吸热反应，与题目中ΔH＜0（放热反应）矛盾，C错误； D．反应物能量低于产物能量，为吸热反应，不符合放热反应特征，D错误； 故选A。 题型 中和反应热测定的操作 ▌例2 关于中和反应反应热的测定实验，下列说法错误的是 A．一组完整实验数据需要测三次温度 B．量热计中的隔热层可以减少实验过程中的热量散失 C．为了确保测量结果准确，所用酸、碱稀溶液中溶质的物质的量必须相等 D．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应处于溶液中央位置 【答案】C 【详解】A．中和反应测温度时，需分别测酸、碱的初始温度及混合后的最高温度，共三次，A正确； B．隔热层的作用是减少热量散失，确保实验准确性，B正确； C．酸或碱的物质的量无须严格相等，实验中常使一方稍过量以确保反应完全，C错误； D．温度计置于溶液中央可准确测量混合溶液温度，避免外界干扰，D正确； 故选C。 解题贴士 1.装置核心：双层烧杯 + 泡沫隔热，减少热量散失，误差核心来源为散热。 2.器材要求：环形玻璃搅拌棒，禁用金属；温度计全程不触碰烧杯壁。 3.试剂规范：稀强酸稀强碱，弱酸、浓酸碱会造成测量值偏小或偏大。 4.读数要点：记酸碱初始平均温度，读取混合后峰值温度。 5.计算关键：总质量为酸碱溶液质量和，温差取多次实验平均值。 ▌对点练2-1 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)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定，测定数值偏高 【答案】D 【详解】A．实验(b)与NH4Cl的反应为吸热反应，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相同，B错误； C．铁质搅拌器会散热，导致测得的中和热的数值偏小，C错误； D．NaOH固体溶于水时放热，导致测定的中和热数值偏高，D正确； 故答案选D。 ▌对点练2-2 某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题： (1)该装置中缺少的仪器是___________，碎泡沫的作用：___________ (2)50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后，测得反应放出的热量为285J，则中和热ΔH=___________(结果保留一位小数)；若将盐酸换成醋酸，会导致测定结果偏___________(填小或者大)；若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒，则测得反应放出的热量将___________(填“偏多”“偏少”或“不变”)。 (3)上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是___________。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度 【答案】(1) 温度计 保温、隔热(2) —57.0kJ/mol 大 偏少 (3)ac 【分析】该实验的实验目的是测定中和反应的中和热。 【详解】（1）由实验装置图可知，测定中和热的装置中缺少测定反应温度的仪器为温度计；碎泡沫的作用是起保温、隔热的作用，防止热量散失，导致实验误差，故答案为：温度计；保温、隔热； （2）由题意可知，测定中和热实验时，盐酸不足量，氢氧化钠溶液过量，测得反应放出的热量为285J，则中和热ΔH=—=—57.0kJ/mol；若将盐酸换成醋酸，醋酸是弱酸，电离时会吸收热量会使反应放出的热量减小，导致测得中和热ΔH偏大；若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒会因热量散失导致测得反应放出的热量偏少，将故答案为：—57.0kJ/mol；大；偏少； （3）a．实验装置保温、隔热效果差会使热量散失，导致所测实验数值的绝对值小于57.3kJ/mol，故符合题意； b．一次性把氢氧化钠溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，可以减少热量散失，对实验结果无影响，故不符合题意； c．用温度计测定氢氧化钠溶液起始温度后直接测定盐酸的温度会因中和反应放出的热量使得温度差偏小，导致所测实验数值的绝对值小于57.3kJ/mol，故符合题意； 故选ac。 题型 中和反应热测定的误差分析 ▌例3某实验小组设计用0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。 (1)该装置中缺少的一种玻璃仪器是_______，该仪器的作用是_______。 (2)实验中，所用NaOH稍过量的原因是_______。 (3)在中和热测定实验中，有用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作，则测得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。测量NaOH溶液温度时，温度计上的碱未用水冲洗，对测定结果有何影响？_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (4)该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各50mL，并记录如表原始数据： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2−t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.3 3.3 2 25.1 28.1 25.1 30.5 5.4 3 25.1 25.1 25.1 28.6 3.5 已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3，中和后混合液的比热容c=4.18×10−3kJ/(g·℃)，则该反应的中和热ΔH=_______。(保留到小数点后1位) 【答案】(1) 环形玻璃搅拌棒 让酸碱充分接触发生反应 (2)确保定量的HCl反应完全(3) 偏小 偏小(4)−56.8kJ/mol 【详解】（1）该装置中缺少的仪器为环形玻璃搅拌棒，该仪器的作用是搅拌，让酸碱充分接触发生反应； （2）实验中所用NaOH稍过量，是为了确保定量的HCl反应完全； （3）若温度计上盐酸溶液不洗涤，则温度计上残留的酸与氢氧化钠反应，导致温差变小，测定中和热的数值偏小；同理可得，温度计上的碱未用水冲洗，偏小； （4）第2组实验温差与其它两组相差太大，舍去不用，平均温差为3.4℃，反应中生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol，反应放出的热量Q=4.18×10-3kJ/(g·℃)×1.00g/cm3×(50mL+50mL)×3.4℃=1.4212kJ，则ΔH=−≈−56.8kJ/mol。 解题贴士 保温差、盖板漏缝、搅拌缓慢、倾倒过慢均会散热，测得 Δt 偏小，中和热数值偏低。用弱酸弱碱，电离吸热，温差偏小；浓酸碱稀释放热，温差偏大。温度计触碰杯壁、少量溶液溅出，都会减少放热，最终计算结果偏小。 ▌对点练3-1 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断不正确的是 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不变 C．若用NaOH固体测定中和热，则测定的ΔH偏小 D．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌棒对实验结果有影响 【答案】A 【详解】A．(b) 所涉及的反应Ba(OH)2⋅8H2O与氯化铵反应为吸热反应，故A错误； B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉，反应物用量相同，释放出的热量相同，故B正确； C．若用NaOH固体测定中和热，NaOH固体在溶解过程中放出热量，导致放出热量偏多，ΔH偏小，故C正确； D．铜质搅拌棒导热效果较好，会导致反应放出的热量有损失，故D正确； 故选A。 ▌对点练3-2 某实验小组用50mL0.50mol•L-1的盐酸与50mL0.55mol•L-1的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定，装置如图所示，回答下列问题：    (1)如图所示装置中，仪器A的名称是：___。 (2)实验中NaOH溶液相对盐酸溶液是过量的，可能的原因是：___。 (3)近似认为0.55mol•L-1NaOH溶液与0.50mol•L-1盐酸溶液的密度都是1g•cm-3，中和后生成溶液的比热容与水的相同为c=4.18J•g-1•℃-1，并忽略量热计的比热容。 编号 起始温度t始/℃ 终止温度t末/℃ 温度差(t末-t始)/℃ HCl溶液 NaOH溶液 1 25.2 25.0 28.5 2 24.9 25.1 28.4 3 25.0 24.9 26.1 则生成1molH2O时放出的热量为___(结果保留至小数点后一位)。 (4)为了提高测定反应热的准确度，下列措施合理的是___。 A．用KOH溶液代替NaOH溶液 B．为了使反应充分发生，向酸溶液中分次加入碱溶液 C．溶液混合后，密切关注温度变化，准确读取体系的最高温度 D．提高实验装置的保温、隔热效果 【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(2)保证盐酸完全反应(3)56.8 kJ(4)CD 【详解】（1）仪器A是环形玻璃搅拌棒。 （2）为了确保盐酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍过量。 （3）3次温度差分别为: 3.4℃、3.4'℃、1.15℃，舍去最后一个偏差比较大的值，温度差平均值=3.4℃，50mL0.50mol·L-l盐酸与50 mL 0.55mol·L-lNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05 L×0.5 mol·L-l=0.025 mol，溶液的质量为：100 mL×l g/mL=100 g，温度变化的值为3.4℃，则生成0.025 mol水放出的热量为Q=m·c·T=100 g×4.18 J/(g·℃)×3.4℃=1421.2 J，即1.4212kJ，所以实验测得的中和热：H==56.8 kJ/mol。则生成1molH2O时放出的热量为56.8kJ。 （4）A. 用KOH溶液代替NaOH溶液，无影响； B. 为了使反应充分发生，向酸溶液中分次加入碱溶液，使热量损失，误差增大； C. 溶液混合后，密切关注温度变化，准确读取体系的最高温度，这样更准确； D. 提高实验装置的保温、隔热效果，防止热量损失，提高准确度； 故选CD。 基础通关 1．某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热，加入的试剂为盐酸和溶液，下列说法不正确的是 A．为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的溶液 B．测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测溶液的温度 C．实验中可以分多次把溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中 D．实验中将最高温度记为反应后体系的温度 【答案】C 【详解】A．为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液是合理的，因为NaOH的浓度（0.55 mol/L）略高于盐酸（0.50 mol/L），且体积相同，确保反应完全，A正确； B．测量盐酸温度后冲洗温度计可避免酸残留污染NaOH溶液或影响温度测量准确性，B正确； C．分多次倒入NaOH溶液会导致反应缓慢，热量散失到环境中，影响中和热测量精度，应一次性快速倒入并搅拌，C错误； D．中和反应放热，体系温度升至最高点后可能下降，但实验中通常将最高温度记为反应后体系的温度以计算温度变化，D正确； 故选C。 2．下列用简易量热计测定中和热的实验中，有关描述正确的是 A．可以用铁质搅拌器搅拌 B．将最高温度记为反应后体系的温度 C．打开杯盖，更便于搅拌 D．分2~3次倒入氢氧化钠溶液 【答案】B 【详解】A．铁质搅拌器导热性强，会加速热量散失，且可能干扰温度测量，实验中应使用玻璃搅拌器，A错误； B．中和反应放热，体系温度先升至最高点后下降，需记录最高温度作为反应后体系的终止温度，以准确计算热量变化，B正确； C．打开杯盖会导致热量散失和体系与外界热交换，增大实验误差，应保持杯盖密闭，C错误； D．分次倒入氢氧化钠溶液会使反应分段进行，热量损失增加，且无法保证反应物充分接触，应一次性快速倒入，D错误； 故答案选B。 3．中和反应中和热测定过程中。能提高中和热测定准确度的是 A．用测量过盐酸温度的温度计直接测量氢氧化钠溶液的温度 B．用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器 C．用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合 D．打开杯盖，将NaOH溶液缓缓倒入量热计的内筒，盖上杯盖 【答案】C 【详解】A．测量完盐酸温度的温度计上会附着盐酸，直接测量氢氧化钠溶液温度，会发生中和反应，影响氢氧化钠溶液初始温度的准确性，导致实验误差，A错误； B．铜是热的良导体，用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器会使热量损失更多，导致实验误差，B错误； C．用过量的氢氧化钠溶液可以保证盐酸完全反应，从而提高实验的准确度，C正确； D．打开杯盖，缓缓倒入氢氧化钠溶液，会导致热量损失，应迅速倒入，D错误； 故答案选C。 4．100mL0.50mol·L-1盐酸与100mL0.50mol·L-1NaOH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，下列说法正确的是 A．在测定中和热的实验中，至少需要测定温度2次 B．环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测得的会偏大 C．用相同浓度、相同体积的硫酸溶液代替盐酸进行上述实验，放出的热量更多 D．中和热测定实验中为减少热量散失，NaOH溶液应分多次倒入量热计中 【答案】B 【详解】A．在测定中和热的实验中，需要测量酸和碱的初始温度，至少各一次，以及反应后的最高温度，且需要重复做3次实验，因此至少需要记录9次温度，A错误； B．铜的导热性优于玻璃，使用铜制搅拌棒会导致热量散失加快，测得的温度差偏小，计算出的中和热绝对值偏小，但为负值，因此测得的会偏大，B正确； C．用相同浓度、相同体积的硫酸溶液代替盐酸进行上述实验，反应中氢氧化钠不足，实验中实际参与反应的和的物质的量相等，均为0.05 mol，生成水的量相同，放出的热量相同，C错误； D．分多次倒入NaOH溶液会延长操作时间，导致热量散失更多，正确操作应为一次性快速倒入，D错误； 故答案选B。 5．在“中和反应反应热的测定”实验中，使用盐酸与氢氧化钠溶液进行反应。实验测得反应前后温度差平均为3.4℃。已知溶液的密度均为，比热容为。下列说法正确的是 A．若用铜丝代替玻璃搅拌器，测得的反应热不变 B．若将氢氧化钠溶液改为等体积、等浓度的氨水，测得的反应热减小 C．实验中所用盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须均为50 mL，否则无法计算中和反应的反应热 D．若反应后读取温度计示数偏小，会导致计算出的中和反应的反应热偏大 【答案】D 【详解】A．铜的导热性较好，用铜丝代替玻璃搅拌器会加速热量散失，导致测得的温度差偏小，计算出的反应热绝对值偏小，ΔH（负值）数值上会偏大，因此测得的ΔH会变化。A错误； B．氨水是弱碱，电离过程吸热，导致总放热量减少，测得的温度差减小，计算出的ΔH绝对值变小，即ΔH的值变大（绝对值减小，更接近零）。因此测得的ΔH应增大而非减小。B错误； C．中和热的计算基于完全反应的物质的量，而非固定体积。实验中只需确保一种反应物过量即可，体积不必严格相同。C错误； D．温度计读数偏小会使ΔT计算值偏低，导致放热量Q被低估，ΔH（负值）绝对值减小，数值上ΔH偏大（更接近零）。D正确； 故答案选D。 6．借助盐酸与NaOH溶液反应测定中和反应的反应热。下列说法正确的是 A．用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度 B．为了保证盐酸完全被中和，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．可以用铜丝代替玻璃搅拌棒，因为铜丝不与盐酸反应 【答案】B 【详解】A．用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度，会导致温度计上残留的酸与碱反应放热，使碱的初始温度测量值偏高，操作错误，A错误； B．稍过量的NaOH溶液可确保盐酸完全被中和，避免反应不完全导致热量测量误差，B正确； C．醋酸为弱酸，电离吸热，反应放热减少，但放热反应焓变为负值，ΔH会偏大， C错误； D．铜丝导热性良好，导致热量散失，干扰温度测量，导致ΔH测量不准确， D错误； 故答案选B。 7．关于中和热的测定实验，下列说法正确的是 A．为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的溶液 B．向盛装酸的量热计中加碱时要小心缓慢 C．中和热数值的大小受实验时所用酸、碱稀溶液中溶质多少的影响 D．酸碱混合后，待温度计的读数稳定不变时，记录反应最终温度 【答案】A 【详解】A．为了保证盐酸完全被中和，实验中通常使一种反应物稍过量（如NaOH），以确保另一种反应物（HCl）完全反应，从而准确计算中和热。A正确。 B．向酸中加碱时应迅速倒入并搅拌，以减少热量散失。缓慢加入会导致热量损失，影响温度测量准确性。B错误。 C．中和热的数值是生成1 mol水时的热效应，与酸、碱的溶质物质的量无关（只要溶液足够稀）。溶质多少影响总热量，但不影响中和热的数值。C错误。 D．温度记录应取反应后的最高温度，而非等待温度稳定。实际操作中，温度达到最高点后可能立即下降，若等待“稳定”可能记录到偏低温度。D错误。 故选A。 8．某同学用50mL 0.50 mol∙L-1的盐酸与50mL 0.55 mol∙L-1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．采用0.55 mol∙L-1的NaOH溶液是保证盐酸完全被中和 B．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 C．图中实验装置缺少玻璃搅拌器，玻璃搅拌器搅拌时左右移动搅拌 D．测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度 【答案】C 【详解】A．NaOH的浓度0.55 mol∙L-1大于盐酸的浓度0.50 mol∙L-1，二者的体积相同，则NaOH溶液过量，可保证盐酸完全被中和，A正确； B．为减少混合溶液时的热量变化，NaOH溶液应一次迅速倒入盛有盐酸的烧杯中，B正确； C．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器，环形玻璃搅拌器搅拌时只能上下移动搅拌，不能左右移动搅拌，否则会损坏温度计，C错误； D．测量反应混合液的温度时，需要记录反应后溶液的最高温度（恰好完全反应），所以要随时读取温度，D正确； 故选C。 9．某化学兴趣小组设计如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验。所用试剂为的盐酸、的溶液，每次实验分别取两种溶液进行混合，平行测定3次。回答下列问题： (1)玻璃搅拌器的使用方法为______；______(填“能”或“不能”)用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器，原因是______。 (2)碎泡沫塑料的作用是______。 (3)实验所得数据如表： 温度实验次数 起始温度 终止温度 温度差 溶液 溶液 平均值 1 22.2 22.4 25.6 2 22.4 22.8 26.1 3 22.5 22.7 26.0 根据表中数据计算，该实验测得的中和反应反应热______［保留3位有效数字，盐酸和溶液的密度均视为，反应后混合溶液的比热容(c)为4.。 (4)已知盐酸和溶液发生中和反应时的反应热，则与的大小关系为______(填“”“>”或“=”)，为什么实验测得的与的数值有所不同？______。 【答案】(1) 垂直上下搅动 不能 铜是热的良导体，会增大热量的损失(或其他合理答案) (2)减少热量的散失 (3)-56.8 (4) 测定过程中有能量损失(或其他合理答案) 【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，以此解题。 【详解】（1）本实验中使氢氧化钠溶液和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面，所以实验时用环形玻璃搅拌器上下搅动溶液，使反应充分进行；由于Cu导热快，热量损失大，故不能用铜丝搅拌器代替环形玻璃搅拌器。 （2）实验中做好保温工作是减小误差的另一个重要方面，烧杯内填满碎泡沫塑料就是为了降低热量的损失。 （3）第1次实验温度差为；第2次实验温度差为；第3次实验温度差为。三次实验的平均温度差为，该实验中NaOH过量，应该按照盐酸来计算生成水的量，则生成水的物质的量为0.50mol/L×0.05L=0.025mol，故。 （4）测定过程中有能量损失，因此为。 10．定量研究化学反应中的能量变化具有重要意义。某实验小组用的稀硫酸和的溶液进行中和反应反应热测定实验。 Ⅰ．配制溶液。 (1)实验中大约要使用稀硫酸，需要量取密度为、质量分数为的浓硫酸约___________mL。 (2)用固体配制溶液用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、___________。 Ⅱ．测定中和反应反应热的实验装置如图所示。 (3)从实验装置上看，完成该测定实验缺少的仪器是___________。 (4)隔热层和杯盖的作用是___________。 (5)取稀硫酸和溶液进行实验，测得的实验数据如表。 ①请填写下表中的空白： 实验次数 起始温度/℃ 终止温度 温度差平均值 稀硫酸 溶液 平均值 1 22.2 22.4 22.3 25.5 ___________ 2 23.0 22.8 22.9 26.0 3 22.5 22.9 22.7 26.0 4 23.4 23.0 23.2 28.3 ②稀硫酸和溶液的密度均近似为，中和后混合溶液的比热容，则___________(保留3位有效数字)。该实验结果与中和反应反应热有一定误差的原因可能是___________(写一条即可)。 【答案】(1)3.4 (2)烧杯、容量瓶、胶头滴管 (3)玻璃搅拌棒 (4)保温，防止热量散失 (5) 3.2 -53.5 实验装置保温、隔热效果差或量取溶液的体积时仰视读数或分多次把溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中或用温度计测定溶液起始温度后直接测定稀硫酸起始温度等合理答案 【详解】（1）稀释前后溶质的物质的量不变。稀硫酸中H2SO4的物质的量：，浓硫酸的物质的量浓度： 。所需浓硫酸体积：。 （2）用NaOH固体配制250 mL溶液的步骤：计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀。用到的玻璃仪器有：量筒（量水）、玻璃棒（搅拌/引流）、烧杯（溶解NaOH）、250 mL容量瓶（定容）、胶头滴管（定容）。 （3）简易量热计需要环形玻璃搅拌棒。 （4）隔热层和杯盖的作用是保温、减少实验过程中热量的散失，避免热量损失导致测得的温度差偏小，从而提高中和热测定的准确性。 （5）①温度差 = T2 – T1： 实验1： 25.5 - 22.3 = 3.2 实验2： 26.0 - 22.9 = 3.1 实验3： 26.0 - 22.7 = 3.3 实验4： 28.3 - 23.2 = 5.1 （数据偏差过大，舍去，属于实验误差） 取实验1、2、3的温度差求平均：。 ② 混合溶液总质量 m = (50 + 50) mL×1 g·cm-3 = 100 g，热量 Q =c·m·T=4.18×100 g×3.2℃=1337.6J=1.3376 kJ。稀硫酸的物质的量 n(H2SO4)=0.25 mol/L×0.05 L=0.0125 mol，n(NaOH)=0.55 mol/L×0.05 L=0.0275 mol 。反应需要 n(NaOH)=2n(H2SO4)=0.025 mol＜0.0275 mol，故为限量反应物，生成的物质的量为0.025 mol，中和热是生成1 mol H2O放出的热量，故：。与理论值（H=-57.3kJ·mol-1）有误差的可能原因是有热量损失，故原因有：实验装置保温、隔热效果差或量取溶液的体积时仰视读数或分多次把溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中或用温度计测定溶液起始温度后直接测定稀硫酸起始温度等合理答案。 素养提升 11．利用盐酸与溶液反应测定中和反应的反应热，下列说法正确的是 A．图中玻璃搅拌器可省略，用温度计搅拌即可 B．应将溶液缓慢倒入盐酸中 C．混合后温度计的最高温度为反应后体系的温度 D．若用量筒量取盐酸时俯视读数，则测得中和反应的反应热偏小 【答案】C 【详解】A．温度计仅用于测量温度，用其搅拌易损坏仪器，玻璃搅拌器不能省略，A错误； B．NaOH溶液缓慢倒入盐酸中会导致热量大量散失，测定误差偏大，应快速一次性倒入，B错误； C．中和反应为放热反应，反应过程中体系温度升高，反应完全时温度达到最高值，后续热量散失温度下降，因此最高温度为反应后体系的温度，C正确； D．量取盐酸时俯视读数，实际量取的盐酸体积偏小，反应放出的总热量减少，测得的温度差偏小，计算得到的反应热（为负值）偏大，D错误； 故选C。 12．某小组测定中和反应的反应热装置如图所示。已知中和反应和HA电离的热化学方程式如下： 下列叙述错误的是 A．隔热层的作用是减少热量损失 B．采用铜质搅拌器测得的中和反应反应热偏低 C．以测量的最高温度为依据计算反应热 D． 【答案】B 【详解】A．隔热层作用是减少热量损失，提高实验准确度，A正确； B．铜比玻璃的导热率高，用铜质搅拌器，测得的热量减少，反应热偏高，B错误； C．最高温度表明酸和碱恰好完全反应放出的热量最多，以此温度为计算依据计算反应热，C正确； D．根据盖斯定律，已知、，二者相加得到反应的热化学方程式为：，D正确； 故选B。 13．某小组用稀盐酸和NaOH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正确的是 A．如果将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，则测得的偏大 B．为了使酸碱充分反应，应缓慢分次倒入溶液并搅拌 C．为准确测定稀盐酸与溶液反应的反应热，所用酸和碱的物质的量应相等 D．用等体积的浓硫酸代替稀盐酸进行实验，所测得的相同 【答案】A 【详解】A．铜质搅拌器导热性强，会导致实验过程中热量散失更多，测得的反应放热数值偏小，中和反应为放热反应，为负值，因此测得的偏大，A正确； B．缓慢分次倒入溶液会造成热量散失，导致测定结果不准确，应一次性快速倒入溶液，B错误； C．为保证一种反应物完全反应，通常需要使酸或碱适当过量，若二者物质的量相等，可能无法保证反应完全，C错误； D．浓硫酸溶于水会释放大量热量，用等体积浓硫酸代替稀盐酸进行实验，测得的总放热量更多，为负值，因此测得的更小，与稀盐酸实验的不相同，D错误； 故选A。 14．在进行酸碱中和热测定实验时，确保计算无误的情况下，最后得出的中和热，下列说法不能作为解释此结果依据的是 A．量取盐酸仰视读数 B．用稀硫酸与稀氢氧化钡溶液做该实验 C．用氢氧化钠固体替代氢氧化钠溶液做该实验 D．用浓度均为稀盐酸与稀氢氧化钠溶液 【答案】D 【分析】最后得出的中和热，说明中和热测定的数值偏大，放出的热量偏多，据此分析。 【详解】A．量取盐酸仰视读数时，量取的盐酸的体积偏多，放出的热量偏多，焓变值就越小，能作为解释的依据，A不选； B．硫酸与稀氢氧化钡反应产生硫酸钡沉淀，产生沉淀会释放热量，焓变值就越小，能作为解释的依据，B不选； C．氢氧化钠固体溶于水是一个放热过程，能作为解释的依据，C不选； D．用浓度均为0.50mol/L的稀盐酸与稀氢氧化钠溶液进行实验是标准操作，在无其他操作失误的情况下，测得的结果应接近−57.3kJ⋅mol−1，不能解释测得数值偏大的情况，D选； 故选D。 15．用 0.5 mol·L−1 的盐酸与 0.55 mol·L−1 的 NaOH 溶液在下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热。请回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________，该装置图还有二处错误是___________ 。 (2)取 50mLNaOH 溶液和 50mL 盐酸进行实验，实验数据如表。( 密度都是 1.0g/mL c=4.0J·g-1·℃-1) 实验次数 起始温度/℃ 终止温度t2/℃ HCl NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 25.9 25.9 25.9 30.4 3 26.4 26.2 26.3 29.9 根据实验数据，计算中和反应的 ΔH= ___________。 (3)上述实验值与-57.3kJ·mol-1 有偏差，产生偏差的原因可能是___________ a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取盐酸溶液时仰视读数 c．分多次把 NaOH 倒入盛有盐酸的小烧杯中 d．用温度计测量 NaOH 溶液后直接测量盐酸溶液的温度 (4)将一定量的稀氨水、稀氢氧化钡溶液、稀氢氧化钠溶液分别与 0.5mol·L−1 的盐酸恰好完全反应，其反应热分别是 ΔH1、ΔH2、ΔH3，则 ΔH1、ΔH2、ΔH3 的大小关系为 ___________。 【答案】(1) 环形玻璃搅拌棒 大小烧杯的杯口应平齐，大小烧杯之间的空隙应塞满碎纸条 (2) (3)acd (4)ΔH1＞ΔH2=ΔH3 【详解】（1）中和热测定实验中，为了使酸碱充分反应并准确测量最高温度，需要对溶液进行搅拌。图中已有温度计，但缺少用于搅拌的玻璃仪器，通常使用环形玻璃搅拌棒；为了减少实验过程中的热量散失，实验装置的关键在于保温。图中大小烧杯之间虽然垫了碎纸条，但小烧杯口没有与大烧杯口相平（图中明显小烧杯口低于大烧杯口），通常要求大小烧杯杯口相平，且用碎纸条填满空隙，以减少热量散失。 （2）三次实验数据温度的变化量分别为：3.4、4.5、3.6，第二次数据与其他数据相差较大，说明是错误的数据，应该取另外两个数据平均值3.5，近似认为0.55 mol/L  NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸密度都是 1.0 g/mL，比热容为：c=4.0J·g-1·℃-1，中和热 （3）a．实验装置保温、隔热效果差，导致热量散失，实验值偏小，a正确； b．量取盐酸溶液时仰视读数，导致盐酸的量偏多，实验值偏大，b错误； c．分多次把 NaOH 倒入盛有盐酸的小烧杯中，导致热量散失，实验值偏小，c正确； d．用温度计测量 NaOH 溶液后直接测量盐酸溶液的温度，测定出盐酸温度较高，得到温度差较低，计算出数据偏低，d正确； 故选acd； （4）一水合氨为弱碱，电离会吸热，导致ΔH1＞-57.3kJ·mol-1；氢氧化钡和氢氧化钠均为强碱，即ΔH2=ΔH3=-57.3kJ·mol-1；即ΔH1＞ΔH2=ΔH3。 迁移创新 16．化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。 (1)量热装置中a仪器的名称为__________。 (2)热量的测定：取0.5000 NaOH溶液和0.5500 盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、，则该过程放出的热量为__________J(c和分别取4.18 和1.0 ，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。实验过程以下情况可能造成偏大的是__________。 A．装置无隔热层 B．50 mL 0.5000 的NaOH溶液多次缓慢加入盐酸中以保证盐酸完全反应 C．相同情况下，用醋酸代替盐酸 (3)借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 ⅰ 0.20 溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b ⅱ 0.56 g Fe粉 a c ①温度：b__________c(填“>”“<”或“=”)。 ②__________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。 【答案】(1)玻璃搅拌器 (2) 418(T1-T0) ABC (3) > -20.9(b-a)或-41.8(c-a) 【详解】（1）该量热装置中，仪器是中和热测定实验中用于搅拌、使体系温度均匀的玻璃搅拌器； （2）反应后溶液总体积，代入公式；放热反应，关系为，若测得的放出热量偏小，就会偏大： A. 装置无隔热层会造成热量散失，测得的温度差偏小，偏小，偏大，A符合要求； B. 多次缓慢加入NaOH溶液，过程中热量不断散失，测得的最高温度偏低，偏小，偏小，偏大，B符合要求； C. 醋酸是弱酸，电离过程会吸收热量，总放出热量减少，测得偏小，偏大，C符合要求； 故选ABC。 （3）① 溶液含有溶质的物质的量为0.02 mol，1.20 g Fe粉和0.56 g Fe粉的物质的量分别为和，实验i中有发生反应，实验ii中有发生反应，实验i放出的热量多，故； ② 选择实验ⅰ计算：，放出热量，因此； 若选择实验ⅱ计算，，同理可得，两种结果均正确。 17．研究化学反应中的能量变化具有重要价值，通过化学实验定性分析和定量测定是常用的研究方法。 Ⅰ.为了研究化学反应中的能量变化情况，某同学设计了如下图所示两种装置进行实验，忽略溶解过程的热效应，请回答下列问题。 (1)若利用甲装置进行实验，当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时，一段时间后观察到U形管中左端液面__________右端液面(填“高于”或“低于”)。 (2)若利用乙装置进行实验，一段时间后U形管中左端液面低于右端液面，__________(填“能”或“不能”)判断该反应的能量变化情况。 Ⅱ.某实验小组用50.00 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液和50.00 mL0.50 mol/L的HCl溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如下图所示。 (3)从实验装置上看，完成该测定实验缺少的仪器是__________。 (4)隔热层和杯盖的作用是____________________________。 (5)分别取50.00 mL HCl溶液、50.00 mL NaOH溶液先后倒入量热计的内筒中进行实验，测得的实验数据如下表： ①请填写下表中的空白处： 实验次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 用于最终计算的温度差平均值/℃ 稀盐酸 NaOH溶液 平均值 1 22.2 22.4 22.3 25.5 ________ 2 23.0 22.8 22.9 26.0 3 22.5 22.9 22.7 26.0 4 23.4 23.0 23.2 28.3 ②0.5 HCl溶液和0.55 NaOH溶液的密度均近似为1，若中和后混合溶液的比热容，则_________(保留3位有效数字)。 (6)实验反思，下列有关说法正确的是_________(填序号) A．向内筒中加入稀碱与内筒中的稀酸混合时，稀碱液应当迅速加入 B．将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 C．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1 mol (l)时所测得的中和反应的反应热()无影响 D．用温度计测定盐酸起始温度后未洗涤，直接测定NaOH溶液的温度，则将会导致测定的中和热(ΔH)偏大 【答案】(1)低于 (2)不能 (3)玻璃搅拌器 (4)保温，防止热量散失 (5) 3.2 -53.5 (6)AD 【分析】该实验的实验目的是设计实验研究化学反应中的能量变化情况，并利用中和反应测定反应的中和热。 【详解】（1）铁和稀硫酸的反应是放热反应，反应放出热量会使大试管内气体压强增大，导致装置甲中U形管的左端液面低于右端液面； （2）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应生成的氧气也会使大试管内气体压强增大，导致装置乙中U形管的左端液面低于右端液面，无法确定压强增大是反应放热导致还是生成气体导致，所以装置乙不能判断该反应的能量变化情况； （3）由实验装置图可知，完成中和热测定实验还缺少玻璃搅拌器； （4）中和热测定实验最关键的措施是隔热保温，所以实验装置中隔热层和杯盖的作用是保温，防止热量散失； （5）①由表格数据可知，4次实验的温度差分别为：3.2℃、3.1℃、3.3℃、5.1℃，第4组实验数据误差较大应舍去，则实验测得的反应温度差的平均值为：=3.2℃； ②由题意可知，实验时盐酸不足量，则反应生成水的物质的量为： 0.50 mol/L×0.0500L =0.025 mol，反应放出的热量为：Q=mcΔt=(100 mL×1 g/mL) ×4.18×10-3 kJ/(g⋅℃) ×3.2℃=1.3376 kJ，所以实验测得的中和热为：ΔH=-≈-53.5 kJ/mol； （6）A．向内筒中加入稀碱与内筒中的稀酸混合时，稀碱液迅速加入可以减少热量的散失，使实验测得数值准确，A正确； B．量筒取液无需洗涤，将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，不应用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸，B错误； C．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验会使溶液总重量偏大，导致最高温度偏低， 导致实验测得的放热数值偏小，偏大，C错误； D．用温度计测定盐酸起始温度后未洗涤，直接测定氢氧化钠溶液的温度，氢氧化钠溶液与盐酸反应放出热量使测得的反应温度差偏小，导致实验测得的放热数值偏小，测得的中和热ΔH偏大，D正确； 故选AD。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $