中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量及計(jì)算

1、中和反應(yīng)中和反應(yīng) 反應(yīng)熱的測(cè)量反應(yīng)熱的測(cè)量第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化化學(xué)反應(yīng)與能量的變化v中和熱中和熱 在在稀稀溶液中溶液中, ,酸與堿中和反應(yīng)時(shí)生酸與堿中和反應(yīng)時(shí)生成成1mol H2O, ,這時(shí)的反應(yīng)熱叫這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱中和熱.測(cè)定原理測(cè)定原理方法方法: 通過(guò)先測(cè)量稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反通過(guò)先測(cè)量稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)的應(yīng)的反應(yīng)熱反應(yīng)熱，然后計(jì)算酸堿反應(yīng)的，然后計(jì)算酸堿反應(yīng)的中和熱中和熱。 H+ (aq) + OH- (aq) = H2O(l) 0.025mol 0.025mol 0.025mol 測(cè)定值測(cè)定值H11mol 中和熱中和熱H=?思考：思考： 我們?nèi)∫欢康柠}酸

2、和氫氧化鈉我們?nèi)∫欢康柠}酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)，哪些數(shù)據(jù)可以幫溶液發(fā)生中和反應(yīng)，哪些數(shù)據(jù)可以幫助我們測(cè)出它們的反應(yīng)熱呢？助我們測(cè)出它們的反應(yīng)熱呢？Q Q = =m c m c t t QQ: :中和反應(yīng)放出的熱量。中和反應(yīng)放出的熱量。mm：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c c：反應(yīng)混合液的比熱容。：反應(yīng)混合液的比熱容。 t t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。我們?nèi)绾蔚玫缴鲜鰯?shù)據(jù)呢？我們?nèi)绾蔚玫缴鲜鰯?shù)據(jù)呢？m的質(zhì)量為所用酸、堿的質(zhì)量和，測(cè)出參加反應(yīng)的的質(zhì)量為所用酸、堿的質(zhì)量和，測(cè)出參加反應(yīng)的酸、堿質(zhì)量相加即可；酸、堿質(zhì)量相加即可；c 需要查閱，需要查閱，t可用

3、溫度計(jì)可用溫度計(jì)測(cè)出反應(yīng)前后的溫度相減得到。測(cè)出反應(yīng)前后的溫度相減得到。 酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量應(yīng)怎樣得到？量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。 Q =（V酸酸酸酸V堿堿堿堿）c（t2t1） 本實(shí)驗(yàn)中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為本實(shí)驗(yàn)中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50 mL,它它 們的濃度分別為們的濃度分別為0.50 mol/L和和0.55 mol/L。由于是稀溶液，。由于是稀溶液，且為了計(jì)算簡(jiǎn)便，我們近似地認(rèn)為，所用酸、堿溶液的密度且為了計(jì)算簡(jiǎn)便，我們近似地認(rèn)

4、為，所用酸、堿溶液的密度均為均為1 g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為，且中和后所得溶液的比熱容為 4.18 J/（g)已知已知 V酸酸=V堿堿=50 mL 酸酸=堿堿=1 g/cm3 c酸酸=0.50 mol/L c堿堿=0.55 mol/L c=4.18 J/（g）請(qǐng)把以上數(shù)據(jù)代入式，得出請(qǐng)把以上數(shù)據(jù)代入式，得出Q的表示式。其中熱的表示式。其中熱量的單位用量的單位用kJ。Q = 0.418（t2t1）kJ 思考：式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱？是中和思考：式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱？是中和熱嗎？為什么？熱嗎？為什么？式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因?yàn)榉磻?yīng)熱是有正負(fù)的，式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因?yàn)?/p>

5、反應(yīng)熱是有正負(fù)的，中和反應(yīng)放熱，故其中和反應(yīng)放熱，故其H為為“”。中和熱是稀的酸、堿中和生成中和熱是稀的酸、堿中和生成 1 mol水的反應(yīng)熱，水的反應(yīng)熱，而而50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與的鹽酸與50 mL 0.55mol/L 氫氧氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025 mol，故式表示的，故式表示的也不是中和熱。也不是中和熱。 問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢？該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol問(wèn)題討論問(wèn)題討論 為什么不直接用為什么不直接用100mL 10molL的的 HCl 和和100mL 10molL的的

6、NaOH反應(yīng)或用反應(yīng)或用1000mL 1.0molL的的HCl和和1000mL 1.0molL的的NaOH反應(yīng)得到反應(yīng)得到1mol的的H2O，從，從而直接測(cè)得中和熱呢而直接測(cè)得中和熱呢? 儀器：儀器：大燒杯（大燒杯（500 mL）、小燒杯（）、小燒杯（100 mL）、）、 溫度計(jì)、量筒（溫度計(jì)、量筒（50 mL）兩個(gè)、泡沫）兩個(gè)、泡沫塑料塑料 或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒。 藥品：藥品：0.50 mol/L 鹽酸、鹽酸、 0.55 mol/L NaOH溶液溶液實(shí)驗(yàn)室測(cè)定反應(yīng)熱的簡(jiǎn)易裝置及注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)

7、定反應(yīng)熱的簡(jiǎn)易裝置及注意事項(xiàng)實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 步步 驟驟1.1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在然后再在大、小燒杯之間填滿(mǎn)碎泡沫塑料（或紙條），大、小燒杯之間填滿(mǎn)碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，如下圖所示。璃攪拌棒通過(guò)，如下圖所示。中和熱的測(cè)定中和熱的測(cè)定大、小燒杯放置時(shí)，為大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填何要使兩杯口

8、相平？填碎紙條的作用是什么？碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好對(duì)此裝置，你有何更好的建議？的建議？ 兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的。若換用隔熱、熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。準(zhǔn)確。2.用一個(gè)量筒最取用一個(gè)量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。燒

9、杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？液能否倒入小燒杯？為什么？ 因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來(lái)測(cè)堿液的溫度，若不沖洗，因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來(lái)測(cè)堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。差

10、。3.用另一個(gè)量筒量取用另一個(gè)量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。溶液的溫度，記入下表。.酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的酸、堿混合時(shí)，為何要把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？入小燒杯而不能緩緩倒入？.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。遲緩，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。4.4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并并把量筒中的把量筒中的NaOHNa

11、OH溶液一次倒入小燒杯（注意不要溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度最高溫度，記為終止溫度，記，記為終止溫度，記入下表。入下表。實(shí)驗(yàn)中所用實(shí)驗(yàn)中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物質(zhì)的量比為何不的物質(zhì)的量比為何不是是1111而是而是NaOHNaOH過(guò)量？若用過(guò)量？若用HClHCl過(guò)量行嗎？過(guò)量行嗎？為了保證為了保證0.50 mol/L的鹽酸完全被的鹽酸完全被NaOH中和，中和，采用采用0.55 mol/L NaOH溶液，使堿稍稍過(guò)量。若使溶液，使堿稍稍過(guò)量。若使鹽酸過(guò)量

12、，亦可。鹽酸過(guò)量，亦可。5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。計(jì)算依據(jù)。 你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若不是，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因。分析產(chǎn)生誤差的原因?？赡艿脑蛴校嚎赡艿脑蛴校?.量取溶液的體積有誤差（測(cè)量結(jié)果是按量取溶液的體積有誤差（測(cè)量結(jié)果是按50 mL的酸、堿進(jìn)的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50 mL或小于或小于50 mL都會(huì)造成都會(huì)造成誤差）誤差）2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體

13、灑在外面。4.混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差?；旌纤帷A溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測(cè)堿的溫度，測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測(cè)堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。致使熱量損失而引起誤差。 討討 論論討討 論論 若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和的鹽酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所測(cè)中和熱的數(shù)值是否溶液，所測(cè)中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒(méi)有失誤）？約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍

14、（假定各步操作沒(méi)有失誤）？ 否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量時(shí)放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無(wú)關(guān)，故所測(cè)結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)的多少無(wú)關(guān)，故所測(cè)結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無(wú)誤，且無(wú)熱量損果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無(wú)誤，且無(wú)熱量損失，則二者結(jié)果相同）。失，則二者結(jié)果相同）。練習(xí)50 mL 0.50 mol/L鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算

15、中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題：放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是是 。（2）燒杯間填滿(mǎn)碎紙條的作用是）燒杯間填滿(mǎn)碎紙條的作用是 。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“無(wú)影響無(wú)影響”）。）。（4）實(shí)驗(yàn)中改用）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和熱），所求中和熱 （填（填“相相等等”“”“不相等不相等”），簡(jiǎn)述理由：），簡(jiǎn)述理由： 。（5）用相同濃度和體積的氨水代替）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)