化學(xué)選修ⅳ人教新課標(biāo)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定課件

1、1 1測(cè)定中和熱能否用濃硫酸？為什么？測(cè)定中和熱能否用濃硫酸？為什么？提示：提示：不能，因濃硫酸溶于水要放熱，使測(cè)得的中和不能，因濃硫酸溶于水要放熱，使測(cè)得的中和熱數(shù)值偏大。熱數(shù)值偏大。2 2測(cè)定中和熱時(shí)能否用弱酸或弱堿？為什么？測(cè)定中和熱時(shí)能否用弱酸或弱堿？為什么？提示：提示：不能，因弱酸或弱堿在水溶液中不能完全電離，不能，因弱酸或弱堿在水溶液中不能完全電離，它們電離時(shí)要吸收一部分熱量，使測(cè)得的中和熱數(shù)值它們電離時(shí)要吸收一部分熱量，使測(cè)得的中和熱數(shù)值偏小。偏小。3 3為什么強(qiáng)酸強(qiáng)堿生成可溶性鹽的中和熱是相同的？為什么強(qiáng)酸強(qiáng)堿生成可溶性鹽的中和熱是相同的？提示：提示：在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿完全

2、電離，所以它們的在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿完全電離，所以它們的反應(yīng)就是反應(yīng)就是H H+ +與與OHOH- -結(jié)合成結(jié)合成H H2 2O O的反應(yīng)，每生成的反應(yīng)，每生成1 mol1 mol水放出水放出的熱量（中和熱）是相同的，均為的熱量（中和熱）是相同的，均為57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol。4 4在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中能否用金屬（不與酸反應(yīng)）質(zhì)在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中能否用金屬（不與酸反應(yīng)）質(zhì)環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？提示：提示：不能，因?yàn)榻饘僖讓?dǎo)熱，會(huì)造成熱量損失，增不能，因?yàn)榻饘僖讓?dǎo)熱，會(huì)造成熱量損失，增大實(shí)驗(yàn)誤差。大實(shí)驗(yàn)誤差。5 5為什么中和熱測(cè)定中要用稍

3、過(guò)量的堿？為什么中和熱測(cè)定中要用稍過(guò)量的堿？提示：提示：這是為了保證酸能夠被完全中和。這是為了保證酸能夠被完全中和。H H+ +與與OHOH- -相互相互接觸碰撞才能發(fā)生反應(yīng)，如果用等量的酸、堿，隨著接觸碰撞才能發(fā)生反應(yīng)，如果用等量的酸、堿，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)的進(jìn)行，H H+ +與與OHOH- -相互碰撞接觸的機(jī)會(huì)越來(lái)越少，相互碰撞接觸的機(jī)會(huì)越來(lái)越少，越來(lái)越困難，可能有一部分越來(lái)越困難，可能有一部分H H+ +與與OHOH- -不能反應(yīng)，而在一不能反應(yīng)，而在一種微粒過(guò)量的情況下，則大大增加了另一種微粒完全種微粒過(guò)量的情況下，則大大增加了另一種微粒完全反應(yīng)的機(jī)率。反應(yīng)的機(jī)率。【典例典例】50

4、mL 0.50 mol/L50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L50 mL 0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。請(qǐng)回答溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問題：下列問題：(1)(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少?gòu)膶?shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是的一種玻璃用品是_，燒杯間，燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是填滿碎泡沫塑料的作用是_。(2)(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，則求大燒杯上如不蓋硬紙板，則求得的中和熱數(shù)值得的中和熱數(shù)值_(_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“無(wú)影無(wú)影響響”) )。(3) (3) 實(shí)

5、驗(yàn)中改用實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L的鹽酸跟的鹽酸跟50 mL 50 mL 0.55 mol/L0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量所放出的熱量_(_(填填“相等相等”或或“不相等不相等”) )，理由，理由是是_；所求中和熱的數(shù)值會(huì)；所求中和熱的數(shù)值會(huì)_(_(填填“相等相等”或或“不相等不相等”) )，理由是，理由是_。(4)(4)三次平行操作測(cè)得的數(shù)據(jù)中，起始時(shí)鹽酸與燒堿溶三次平行操作測(cè)得的數(shù)據(jù)中，起始時(shí)鹽酸與燒堿溶液溫度相同，而終止溫度與起始溫度之差液溫度相同，而終止溫

6、度與起始溫度之差(t(t2 2-t-t1 1) )分別分別為為2.3 ,2.3 ,2.4 ,2.4 ,2.9 ,2.9 ,則最終代入計(jì)算式的則最終代入計(jì)算式的溫度差的平均值為溫度差的平均值為_。【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】（1 1）中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理。）中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理。（2 2）測(cè)定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中減少熱量損失的方法。）測(cè)定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中減少熱量損失的方法。（3 3）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的記錄和處理。）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的記錄和處理?！咀灾鹘獯鹱灾鹘獯稹拷獯鸨绢}，首先要明確實(shí)驗(yàn)的原理，解答本題，首先要明確實(shí)驗(yàn)的原理，“量熱器量熱器”的組成以及造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因，然后按的組成以及造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因，然后

7、按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分析和判斷。實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分析和判斷。(1)(1)碎泡沫塑料的作用是為了減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損碎泡沫塑料的作用是為了減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。失。(2)(2)不蓋硬紙板會(huì)損失部分熱量，故所測(cè)結(jié)果偏小。不蓋硬紙板會(huì)損失部分熱量，故所測(cè)結(jié)果偏小。(3)(3)由中和熱概念可知，中和熱是以生成由中和熱概念可知，中和熱是以生成1 mol1 mol水為標(biāo)水為標(biāo)準(zhǔn)的，而與過(guò)量部分的酸堿無(wú)關(guān)。準(zhǔn)的，而與過(guò)量部分的酸堿無(wú)關(guān)。(4)(4)所測(cè)溫度差所測(cè)溫度差2.9 2.9 與其他數(shù)據(jù)相差較大，顯然是錯(cuò)與其他數(shù)據(jù)相差較大，顯然是錯(cuò)誤的，應(yīng)舍去，代入計(jì)算式的溫度應(yīng)是與的平均誤的，應(yīng)舍去，代入計(jì)算式的溫度應(yīng)

8、是與的平均值。值。答案：答案：(1)(1)環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒 保溫、隔熱保溫、隔熱, ,減少實(shí)驗(yàn)過(guò)減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失程中的熱量損失(2)(2)偏小偏小 (3)(3)不相等不相等 60 mL 0.50 mol60 mL 0.50 molL L-1-1鹽酸和鹽酸和50 mL 0.55 mol50 mL 0.55 molL L-1-1燒堿溶液反應(yīng)能生成燒堿溶液反應(yīng)能生成0.027 5 mol H0.027 5 mol H2 2O,O,而而50 mL 0.50 mol50 mL 0.50 molL L-1-1鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 mol50 mL 0.55 molL L-1

9、-1燒堿溶液反應(yīng)只能生成燒堿溶液反應(yīng)只能生成0.025 molH0.025 molH2 2O O，因此所放出的熱量不相等，因此所放出的熱量不相等 相等相等 中和熱是指在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成中和熱是指在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 molH1 molH2 2O O時(shí)所放出的熱量，與酸、堿的用量無(wú)關(guān)時(shí)所放出的熱量，與酸、堿的用量無(wú)關(guān), ,因此因此所求中和熱相等所求中和熱相等 (4) 2.35(4) 2.351 1在測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中，使用下列用品不是為了減在測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中，使用下列用品不是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差的是（小實(shí)驗(yàn)誤差的是（ ）A A碎泡沫塑料碎泡沫塑料 B B環(huán)形玻璃攪拌

10、棒環(huán)形玻璃攪拌棒C C底部墊紙條底部墊紙條 D D兩個(gè)量筒兩個(gè)量筒【解析解析】選選D D。填充碎泡沫塑料、底部墊紙條均是為了。填充碎泡沫塑料、底部墊紙條均是為了達(dá)到隔熱、減少熱量損失的目的，減小實(shí)驗(yàn)誤差；用達(dá)到隔熱、減少熱量損失的目的，減小實(shí)驗(yàn)誤差；用環(huán)形玻璃棒攪拌，使得整個(gè)溶液的溫度相同，防止出環(huán)形玻璃棒攪拌，使得整個(gè)溶液的溫度相同，防止出現(xiàn)局部溫度高、低不同，減小實(shí)驗(yàn)誤差；兩個(gè)量筒一現(xiàn)局部溫度高、低不同，減小實(shí)驗(yàn)誤差；兩個(gè)量筒一個(gè)量取鹽酸，一個(gè)量取個(gè)量取鹽酸，一個(gè)量取NaOHNaOH溶液，量取酸堿不可混用溶液，量取酸堿不可混用同一個(gè)量筒。同一個(gè)量筒。2.2.在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，下

11、列敘述錯(cuò)誤的在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述錯(cuò)誤的是（是（ ）A.A.向量熱計(jì)中加入鹽酸，攪拌后的溫度為初始溫度向量熱計(jì)中加入鹽酸，攪拌后的溫度為初始溫度B.B.實(shí)驗(yàn)中可使酸或堿略過(guò)量實(shí)驗(yàn)中可使酸或堿略過(guò)量C.C.向量熱計(jì)中加入堿液時(shí)，堿液的溫度應(yīng)與酸的溫度向量熱計(jì)中加入堿液時(shí)，堿液的溫度應(yīng)與酸的溫度相同相同D.D.可以用可以用KOHKOH代替代替NaOHNaOH，濃硫酸代替鹽酸，濃硫酸代替鹽酸【解析解析】選選D D。攪拌后使溫度穩(wěn)定，作為初始溫度記錄，。攪拌后使溫度穩(wěn)定，作為初始溫度記錄，A A項(xiàng)正確；反應(yīng)時(shí)使一種反應(yīng)物稍過(guò)量，使另一反應(yīng)物項(xiàng)正確；反應(yīng)時(shí)使一種反應(yīng)物稍過(guò)量，使另一反應(yīng)物

12、完全反應(yīng)，完全反應(yīng)，B B項(xiàng)正確；加堿時(shí)必須使堿與酸的溫度相同，項(xiàng)正確；加堿時(shí)必須使堿與酸的溫度相同，才能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，才能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，C C項(xiàng)正確；可用項(xiàng)正確；可用KOHKOH代替代替NaOHNaOH，但不能用濃硫酸代替鹽酸，因?yàn)闈饬蛩嵯♂寱r(shí)要放熱，但不能用濃硫酸代替鹽酸，因?yàn)闈饬蛩嵯♂寱r(shí)要放熱，該熱量會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該熱量會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3 3含含BaBa（OHOH）2 2 1 mol 1 mol的稀溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，的稀溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出放出1141146 kJ6 kJ的熱量，表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方的熱量，表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是（程式正確的是（

13、）A ABaBa（OHOH）2 2（aqaq）2HCl2HCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）2H2H2 2O O（l l） H= =1141146 kJ/mol6 kJ/molB BBaBa（OHOH）2 2（aqaq）2HCl2HCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）2H2H2 2O O（l l） H= =1141146 kJ/mol6 kJ/molC C BaBa（OHOH）2 2（aqaq）HClHCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）H H2 2O O（l l） H= =57573 kJ/mol3 kJ/mol1212D

14、D BaBa（OHOH）2 2（aqaq）HClHCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）H H2 2O O（l l） H= =57573 kJ/mol3 kJ/mol【解析解析】選選C C。1 mol Ba1 mol Ba（OHOH）2 2與足量稀鹽酸反應(yīng)生與足量稀鹽酸反應(yīng)生成成2 mol H2 mol H2 2O O放出放出114.6 kJ114.6 kJ的熱量，故生成的熱量，故生成1 mol H1 mol H2 2O O放出放出57.3 kJ57.3 kJ的熱量，即中和熱為的熱量，即中和熱為57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，表，表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式

15、為示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為 BaBa（OHOH）2 2（aqaq）HClHCl（aqaq）= BaCl= BaCl2 2（aqaq）H H2 2O O（l l） H= =57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol。121212124.4.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq) = H(aq) = H2 2O(l)O(l)H= =57.3 kJ57.3 kJmolmol。向。向1 L 0.5 mol1 L 0.5 molL L的的NaOHNaOH溶液溶液中加入下列物質(zhì)：稀醋酸中加入下列物質(zhì)：稀

16、醋酸 濃硫酸濃硫酸 稀硝酸，稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)恰好完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)H1 1、H2 2、H3 3的關(guān)系正的關(guān)系正確的是（確的是（ ）A AH1 1H2 2H3 3B BH1 1H3 3H2 2C CH1 1H2 2H3 3H2 2【解析解析】選選D D。向。向1 L 0.5 mol/L1 L 0.5 mol/L的的NaOHNaOH溶液中加入稀溶液中加入稀硝酸，放出的熱量為硝酸，放出的熱量為57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol0.5 mol =0.5 mol =28.65 kJ28.65 kJ，H3 3= =28.65 kJ/mol28.65 kJ/mol；因?yàn)榇姿釣槿蹼?；?/p>

17、為醋酸為弱電解質(zhì)，隨著中和反應(yīng)的進(jìn)行，醋酸發(fā)生電離。電離過(guò)解質(zhì)，隨著中和反應(yīng)的進(jìn)行，醋酸發(fā)生電離。電離過(guò)程為吸熱過(guò)程，故其放出的熱量小于程為吸熱過(guò)程，故其放出的熱量小于28.65 kJ28.65 kJ，故，故H1 1H3 3；濃硫酸加入；濃硫酸加入NaOHNaOH溶液中稀釋時(shí)放出熱量，溶液中稀釋時(shí)放出熱量，故其放出的熱量大于故其放出的熱量大于28.65 kJ28.65 kJ，故，故H2 2H3 3 H2 2。5.5.將將V V1 1 mL 1.00 mol/L mL 1.00 mol/L鹽酸和鹽酸和V V2 2 mL mL未知濃度的未知濃度的NaOHNaOH溶溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，

18、實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示（實(shí)驗(yàn)中始終保持示（實(shí)驗(yàn)中始終保持V V1 1+V+V2 2=50 mL=50 mL）。下列敘述正確的是）。下列敘述正確的是( )( )A.A.做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22 22 B.B.該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能C.NaOHC.NaOH溶液的濃度約為溶液的濃度約為1.00 mol/L1.00 mol/LD.D.該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)【解析解析】選選B B。本題考查了中和反應(yīng)與能量的關(guān)系，著。本題考查了中和反應(yīng)與能量的關(guān)系，著重考查學(xué)

19、生分析問題的能力。從圖中曲線可以看出，重考查學(xué)生分析問題的能力。從圖中曲線可以看出，溫度為溫度為22 22 時(shí)，時(shí)，V V1 1為為5 mL5 mL，則，則V V2 2為為45 mL45 mL，此時(shí)已經(jīng)開，此時(shí)已經(jīng)開始發(fā)生反應(yīng)，所以始發(fā)生反應(yīng)，所以22 22 一定不是環(huán)境溫度，一定不是環(huán)境溫度，A A項(xiàng)錯(cuò)。項(xiàng)錯(cuò)。曲線隨曲線隨V V1 1的增多而升高，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液溫度升的增多而升高，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液溫度升高說(shuō)明反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，高說(shuō)明反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B B項(xiàng)正確。當(dāng)項(xiàng)正確。當(dāng)V V1 1=30 mL=30 mL時(shí)，溫度最高，說(shuō)明此時(shí)兩者恰好完全反時(shí)，溫度最高，說(shuō)明此

20、時(shí)兩者恰好完全反應(yīng)，則應(yīng)，則c(NaOH)= =1.50 mol/Lc(NaOH)= =1.50 mol/L，C C項(xiàng)項(xiàng)錯(cuò)。該實(shí)驗(yàn)不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱反錯(cuò)。該實(shí)驗(yàn)不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，應(yīng)，D D項(xiàng)錯(cuò)。項(xiàng)錯(cuò)。30 mL 1.00 mol/L20 mL6 6中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要比較準(zhǔn)確地配制一定的中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要比較準(zhǔn)確地配制一定的物質(zhì)的量濃度的溶液，量熱器要盡量做到絕熱；在量物質(zhì)的量濃度的溶液，量熱器要盡量做到絕熱；在量熱的過(guò)程中要盡量避免熱量的散失，要求比較準(zhǔn)確地?zé)岬倪^(guò)程中要盡量避免熱量的散失，要求比較準(zhǔn)確地測(cè)量出反應(yīng)前后溶液溫度的變化?；卮鹣铝袉栴}：測(cè)量出反應(yīng)前后溶液溫度的變化?；卮鹣铝?/p>