【教材实验热点】13 中和反应反应热的测定-（解析版）

【教材实验热点】13中和反应反应热的测定专题13中和反应反应热的测定【教材实验梳理】1.反应原理H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此得中和热。2.实验装置3.实验用品大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、环形玻璃搅拌棒、量筒(50mL)两个、温度计、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、盐酸(0.50mol·L−1)、氢氧化钠溶液(0.55mol·L−1)4.实验步骤5.实验说明(1)中和热的测定实验中，NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度是确保HCl反应完全。若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量的方法达到这个目的。(2)中和热的计算公式ΔH=kJ/mol(3)实验中若用弱酸(或弱碱)代替强酸(或强碱)，因弱酸(或弱碱)电离出H+(或OH−)需要吸收热量，故测定的中和热的数值偏小；若用浓硫酸与强碱反应测定中和热，因浓硫酸稀释要放热，故测定的中和热的数值偏大。(4)要提高反应热测定的准确性，应注意“快”(实验操作要快，尽量减少热量散失)、“准”(准确测量液体温度和液体体积)、“稀”(浓度不宜过大，避免稀释放热，也要避免浓度过小)。(5)要使用同一支温度计，温度计的水银球要完全浸入溶液中，读出变化过程中的最高温度。(6)环形玻璃搅拌棒不能用铁丝代替，若用铁丝代替，会因铁丝与酸反应放出热量，且铁丝传热快而使测试结果不准确。(7)对于定量实验，需重复实验步骤，取3次实验数据的平均值，但相差太大的数据应舍弃。6.误差分析(1)分析的依据看实验中有哪些因素能造成(t终−t始)出现误差。若(t终−t始)偏大，则|ΔH|偏大；若(t终−t始)偏小，则|ΔH|偏小。(2)误差分析实例50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液反应的误差分析：【答题技巧】反应热答题规范指导(1)用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH＞0表示吸热，ΔH＜0表示放热，因而，ΔH后所跟数值需要带“＋”、“-”符号。(2)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”、“-”符号。(3)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“-”号。【例题讲解】1．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_______。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填序号)。A．沿玻璃棒缓慢倒入B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填序号)。A．用温度计小心搅拌B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_______。(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1.为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH=_______(结果保留一位小数)。(6)_______(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_______。【巩固练习】2．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（）A．用环形铜质搅拌棒搅拌使反应充分，减小实验误差B．为防止液体溅出，实验过程中将碱液缓缓倒入酸液中C．实验中加入的HCl与NaOH的物质的量之比为1：1D．为准确测定反应过程中的温度变化，温度计的水银球应置于液体中间3．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤正确的是（    ）A．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动B．为了减小热量损失，倒入NaOH溶液应该分多次迅速倒入C．烧杯如不盖硬纸板，不影响测得的中和热数值D．用温度计先测量盐酸温度，再用同一支温度计测量氢氧化钠溶液温度，并做好记录4．在中和热测定的实验中不需要用到的仪器是（ ）A．量筒 B．温度计 C．环形玻璃搅拌棒 D．天平5．某同学在实验报告中写有以下操作和实验数据，其中合理的是A．用托盘天平称取11.70g食盐B．用酸式滴定管量取25.00mL已知浓度的KMnO4溶液C．用pH试纸测得某溶液的pH值为3.5D．用简易量热计测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热△H=-58.1kJ/mol6．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为H+（aq）+OH−（aq）=H2O（l） ΔH=−57.3kJ/mol。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1mol·L−1的NaOH溶液恰好完全反应，放出的热量与消耗NaOH溶液的体积之间的关系如图所示（CH3COOH电离要吸热）。则下列描述正确的是A．A表示稀硝酸与NaOH溶液的反应B．B表示稀醋酸与NaOH溶液的反应C．b=5.73D．C表示浓硫酸与NaOH溶液的反应7．已知：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=  -57.3kJ/mol。某同学使用右图所示的装置、盐酸(0.50mol/L50mL)和NaOH溶液(0.50mol/L50mL)测定中和热。下列关于该实验的说法，不正确的是（   ）A．若将盐酸换为醋酸进行该实验，测得ΔH应大于-57.3kJ/molB．为使盐酸完全中和，应将NaOH溶液浓度升至0.55mol/LC．若小烧杯杯口未与大烧杯杯口相平，测得的中和热会偏大D．若混合溶液时不慎将5mLNaOH溶液洒出，测得中和反应的焙变ΔH会偏大8．中和热测定实验中，用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH进行实验，下列说法不正确的是A．改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，求出的中和热数值和原来相同B．用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH进行实验比用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.50mol/LNaOH测得的数值准确C．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失D．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入小烧杯中，不断用玻璃棒搅拌9．用一定浓度的NaOH稀溶液与稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验时，中和热的实验数值稍小于，产生这种偏差的原因不可能是A．实验用NaOH稀溶液浓度稍大于稀盐酸浓度B．实验时搅拌速度慢C．分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中D．用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液10．将V1mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL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=50mL，下列叙述不正确的是A．当V1=30mL时，实验测得的中和热数值最大B．做该实验时环境温度低于22℃C．NaOH溶液的浓度约为1.50mol·L-1D．该实验表明化学能可转化为热能11．关于中和热的测定实验，下列说法正确的是A．为了使反应进行的更完全，可以使酸或碱适当过量B．为了使反应充分，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）C．中和热为一定值，实验结果与所用酸（碱）的用量和种类均无关D．用铜丝代替玻璃棒搅拌，会使中和热测定值偏大12．某实验小组用0.50mol·L-1氢氧化钠溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_______________(从下列选出)。A．沿玻璃棒缓慢倒入B．一次迅速倒入C．分三次少量倒入(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_________(从下列选出)。A．用温度计小心搅拌B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的环形玻璃棒搅拌棒轻轻地搅动(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白：近似认为0.50mol·L-1氢氧化钠溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值(t2-t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1__________227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4(4)计算中和热△H=______________(取小数点后一位)。(5)不能用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液，理由是_________________。13．中和热的测定实验(如图)。①量取反应物时，取50mL0.50mol∙L−1的盐酸，还应加入的试剂是________(填序号)。A．50mL0.50mol∙L−1NaOH溶液B．50mL0.55mol∙L−1NaOH溶液C．1.0gNaOH固体②在该实验过程中，该同学需要测定的实验数据有________(填序号)。A．盐酸的浓度         B．盐酸的温度C．氢氧化钠溶液的浓度   D．氢氧化钠溶液的温度E．水的比热容         F．反应后混合溶液的终止温度③若用50mL0.5mol∙L−1醋酸溶液代替上述盐酸测定中和热，所得数据________。(填“偏大”或“偏小”或“不变”)14．50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/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反应的反应热。请回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是_____________。(2)若三次平行操作测得数据中，起始时盐酸与NaOH溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差(t2－t1)分别为①3.3℃、②3.5℃、③4.5℃，则最终代入计算式的温度差的平均值为________℃。(3)下列对中和反应反应热测定实验的说法错误的是()A．一组完整实验数据需要测温度3次B．量热计中的隔热层可以减少实验过程中的热量散失C．可用铜做的搅拌器代替玻璃搅拌器，因铜和盐酸不反应D．在量取NaOH溶液和HCl溶液体积时均仰视，测得中和热数值将偏大(4)用一定浓度的盐酸和NaOH溶液测得中和热数值为ΔH1，若将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸，测得中和热数值为ΔH2，则ΔH1与ΔH2的关系为ΔH1________(填“<”“>”或“＝”)ΔH2，理由是_____________________________________。15．用一定浓度的稀盐酸与稀NaOH溶液在图1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。已知强酸与强碱的中和热为57.3kJ/mol，水的比热容为4.2J/(g·℃)，有关热量与比热容的计算公式：Q=m×c×△t（Q为热量，m为物质的质量，c为比热容，△t物质温度的变化值）回答下列问题：（1）从实验装置上看，图1中尚缺少的一种玻璃用品是：__。（2）将V1mL1.0mol/LHCl溶液和V2mL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2所示(实验中始终保持V1＋V2=50mL)。下列叙述正确的是()A.做该实验时环境温度为22℃B.该实验表明化学能可以转化为热能C.NaOH溶液的浓度约是1.50mol/LD.该实验