中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測量與計算

關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測量與計算第一頁，共十六頁，2022年，8月28日中和熱

在稀溶液中,酸與堿中和反應(yīng)時生成1molH2O,這時的反應(yīng)熱叫中和熱.第二頁，共十六頁，2022年，8月28日測定原理方法:

通過先測量稀的強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，然后計算酸堿反應(yīng)的中和熱。

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)0.025mol0.025mol0.025mol測定值△H11mol中和熱△H=?藥品:50mL0.50mol∕L的HCl和

50mL0.50mol∕L的NaOH第三頁，共十六頁，2022年，8月28日思考：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)可以幫助我們測出它們的反應(yīng)熱呢？第四頁，共十六頁，2022年，8月28日Q=mcΔt①Q(mào):中和反應(yīng)放出的熱量。m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c：反應(yīng)混合液的比熱容。Δt：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？m的質(zhì)量為所用酸、堿的質(zhì)量和，測出參加反應(yīng)的酸、堿質(zhì)量相加即可；c需要查閱，Δt可用溫度計測出反應(yīng)前后的溫度相減得到。

酸、堿反應(yīng)時，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。第五頁，共十六頁，2022年，8月28日Q

=（V酸ρ酸＋V堿ρ堿）·c·（t2－t1）

②

本實驗中，我們所用一元酸、一元堿的體積均為50mL,它們的濃度分別為0.50mol/L和0.55mol/L。由于是稀溶液，且為了計算簡便，我們近似地認為，所用酸、堿溶液的密度均為1g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為4.18J/（g·℃)已知

V酸=V堿=50mL

ρ酸=ρ堿=1g/cm3

c酸=0.50mol/Lc堿=0.55mol/L

c=4.18J/（g·℃）請把以上數(shù)據(jù)代入式②，得出Q的表示式。其中熱量的單位用kJ。

Q

=0.418（t2－t1）kJ③思考：③式表示的是不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱？是中和熱嗎？為什么？第六頁，共十六頁，2022年，8月28日③式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因為反應(yīng)熱是有正負的，中和反應(yīng)放熱，故其ΔH為“－”。中和熱是稀的酸、堿中和生成1mol水的反應(yīng)熱，而50mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L氫氧化鈉反應(yīng)后生成的水只有0.025mol，故③式表示的也不是中和熱。

問題：該反應(yīng)的中和熱應(yīng)怎樣表示呢？ΔH=

－

0.418（t2－t1）0.025kJ/mol第七頁，共十六頁，2022年，8月28日問題討論

為什么不直接用100mL10mol∕L的HCl和100mL10mol∕L的NaOH反應(yīng)或用1000mL1.0mol∕L的HCl和1000mL1.0mol∕L的NaOH反應(yīng)得到1mol的H2O，從而直接測得中和熱呢?

第八頁，共十六頁，2022年，8月28日儀器：大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計、量筒（50mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。

藥品：0.50mol/L鹽酸、

0.55mol/LNaOH溶液實驗室測定反應(yīng)熱的簡易裝置及注意事項第九頁，共十六頁，2022年，8月28日實驗步驟1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。中和熱的測定大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？第十頁，共十六頁，2022年，8月28日兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達到保溫隔熱、減少實驗過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）會使實驗結(jié)果更準確。2.用一個量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。

溫度計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？

因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(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，若倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。第十一頁，共十六頁，2022年，8月28日3.用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。.酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.

因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。4.把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。

實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？第十二頁，共十六頁，2022年，8月28日

為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。5.重復(fù)實驗三次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。第十三頁，共十六頁，2022年，8月28日你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJ/mol，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因?？赡艿脑蛴校?.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進行計算，若實際量取時，多于50mL或小于50mL都會造成誤差）2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差。5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。討論第十四頁，共十六頁，2022年，8月28日討論若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍（假定各步