中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算

關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算第1頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三中和熱

在稀溶液中,酸與堿中和反應(yīng)時(shí)生成1molH2O,這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱.第2頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三測(cè)定原理方法:

通過(guò)先測(cè)量稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，然后計(jì)算酸堿反應(yīng)的中和熱。

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

50mL0.50mol∕L的NaOH第3頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三思考：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(cè)出它們的反應(yīng)熱呢？第4頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三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(cè)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(jì)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)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5頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三Q

=（V酸ρ酸＋V堿ρ堿）·c·（t2－t1）

②

本實(shí)驗(yàn)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(jì)算簡(jiǎn)便，我們近似地認(rèn)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(qǐng)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6頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三③式不是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，因?yàn)榉磻?yīng)熱是有正負(fù)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(wèn)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7頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三問(wèn)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(cè)得中和熱呢?

第8頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三儀器：大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。

藥品：0.50mol/L鹽酸、

0.55mol/LNaOH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)第9頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)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(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。中和熱的測(cè)定大、小燒杯放置時(shí)，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？第10頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三兩杯口相平，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)果更準(zhǔn)確。2.用一個(gè)量筒最取50mL0.50mol/L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。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，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。第11頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。.酸、堿混合時(shí)，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?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。4.把溫度計(jì)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(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。

實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過(guò)量？若用HCl過(guò)量行嗎？第12頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三

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(guò)量。若使鹽酸過(guò)量，亦可。5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。第13頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三你所測(cè)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(cè)量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時(shí)，多于50mL或小于50mL都會(huì)造成誤差）2.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。4.混合酸、堿溶液時(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。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，致使熱量損失而引起誤差。討論第14頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三討論若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH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