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考点3 中和反应反应热的测定
1．中和反应反应热及其测定
(1)中和反应反应热
在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量。
(2)测定原理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用
1 g·mL－1进行计算。
(3)装置如图
(4)注意事项
①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。
②为保证强酸、强碱的稀溶液完全中和，常采用碱稍稍过量(0.50 mol·L－1 盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合)。
③实验时不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜丝导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。
④在测量反应混合物的温度时，要读取和记录最高温度而不是稳定不变后的温度。
⑤放出的热量是Q=cm△t，ΔH＝－
实验步骤
反应物温度的测量
用量筒量取50mL0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，将盐酸法倒人量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度让上的酸冲洗干净，擦干备用。
（2）用另一个量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
2．反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用玻璃搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t )。3．重复上述步骤1至步骤2两次。
(6)数据处理
取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度计算温度差(t -t1)。
2．取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
3．根据温度差和比热容等计算反应热：Q=(m1+m2)·c·((t -t1)。
生成0.025 mol H2O时，放出的热量为 Q=cm△t=1.18×10 kJ/(g·℃）×100g×(t -t1)℃=0.418(t -t1)kJ．则生成1 mol H2O时放出的热量为kJ，中和反应的反应热kJ/mol。
1．下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，用含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为28.65 kJ·mol－1
B．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝＋(2×
283.0) kJ·mol－1
C．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
答案 B
解析 中和反应反应热是以生成1 mol H2O(l)作为标准的，A不正确；有水生成的燃烧反应，必须按液态水计算燃烧热，C不正确；稀醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，放出的热量要小于57.3 kJ，D不正确。
二、中和反应反应热的测定操作及误差分析
3.利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH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，测得混合液的最高温度。回答下列问题：
(1)NaOH溶液稍过量的原因是 。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母，下同)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次倒入
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 。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(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1 L 1 mol·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1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下：
实验 序号 起始温度t1/ ℃ 终止温度t2/ ℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热 ΔH＝ (结果保留一位小数)。
答案 (1)确保盐酸被完全中和 (2) C (3)D (4)ΔH1＝ΔH2＜ΔH3 (5)－51.8 kJ·mol－1
解析 (4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和反应反应热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些。
中和反应反应热的比较
强酸与强碱反应的中和反应反应热：在25℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成l mol H2O时，放出57.3 kJ热量。可表示为H (aq)+OH (aq)=H2O（1） △H=-57.3kJ/mol。
中和反应反应热的比较酸和碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O，若反应还有吸热过程，如弱酸、弱碱的电离，则放出的热量小于57.3 kJ,△H>-57.3kJ/mol；若反应还有放热过程，如离子与离子结合形成沉淀，则放出的热量大于57.3 kJ，△H<-57.3kJ/mol。
1、(2021·江苏无锡一中岭刚）已知25℃时：
①HA(aq)+OH (aq)=A (aq)+H2O（1）△H ；
②H (aq)+OH (aq)=H2O △H=-57.3kJ/mol.
下列说法中正确的是( )。
弱酸HA的电离是吸热过程．△H1<△H
B.100 mL 0.5 mol/L的氨水和100 mL 0.5mol/l的盐酸混合，反应放出的热量小于2.865 kJ
化学反应的反应热都可以通过实验直接测定
稀硫酸与稀Ba(OH) 溶液反应的热化学方程式为H2SO (aq)+Ba(OH) (aq)=BaSO4（s）+2H2O(l) △H=-114.6 kJ/mol
2、(2021·辽宁盖州一中单元检测）用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中讲行中和反应来测定反应热。回答下列问题：
从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是_______.
简易量热计如果不盖杯盖，所测得的反应热的绝对值度要_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
若改用55 mL 0.50 mol/L盐酸与55 mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行反应，与原实验相比，所放出的热量_______（填“相等”或“不相等”），所测反应热_ _（填“相等”或“不相等”），简述理由：_____ _______。
用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实中禾验，测得生成1 mol H2O（l）时的反应热△H会_______（填“不变”、“变大”或“变小”）。
若四次平行操作测得终止温度与起始温度差(t -t1)分别为①3.4℃、②4.1℃、③3.3℃、④3.5℃，则计算反应热的温度差数据为 _℃。根据所计算的数据写出反应的热化学方程式： 该实验结果与△H=-57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是_______（填序号）。
a．实验装置的保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
答案：（1）玻璃搅拌器。 （2）偏小。 （3）不相等；相等；因为反应放出的热量与生成H2O的物质的量成比例，生成l mol H,O 时反应热相等。 （4）变大。 （5）3.4;HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O（1） △H=-56.8 kJ/mol；abcd。
解析（1）由图可以看出缺少玻璃搅拌器。
（2）若不盖杯盖，则部分热量散失，使混合物的最高温度偏合形低，反应热的绝对值偏小。
（3）原实验中生成0.025 mol H O。改用55 mL 0.50 mol/L 盐酸与55 mL 0.55 mol/L NaOH溶液反应，NaOH过量，生成0.055 L×0.50mol/L=0.0275 mol H2O。生成的水增多，放出的热量也增多，因为所测定的反应热是生成1 mol H2O时的烩变，所以是相等的。
（4）NH3·H2O电离吸热，使放出的热量变小，但△H<0，故△H变大。
（5）所给数据中4.1℃与其他几个数据相差较大，应舍去。取合理数据的平均值(t2-t1)=3.4℃进行计算。△H 4.18×10 kJ/(g·℃）×100g×3.4℃=56.8 kJ/mol。放出的热量小于57.3 kJ，说明热量有损失，a合理；用量筒量取55 mL溶液时仰视读数，则量取的 NaOH溶液多于55 mL，故溶液质量偏大，升温偏低，b合理；分多次倒入NaOH溶液。热量散失，c合理；d操作导致一部分盐酸被中和（起始温度略偏高）而使混合后放出的热量变小．d合理。
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考点3 中和反应反应热的测定
1．中和反应反应热及其测定
(1)中和反应反应热
在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量。
(2)测定原理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用
1 g·mL－1进行计算。
(3)装置如图
(4)注意事项
①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。
②为保证强酸、强碱的稀溶液完全中和，常采用碱稍稍过量(0.50 mol·L－1 盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合)。
③实验时不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜丝导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。
④在测量反应混合物的温度时，要读取和记录最高温度而不是稳定不变后的温度。
⑤放出的热量是Q=cm△t，ΔH＝－
实验步骤
反应物温度的测量
用量筒量取50mL0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，将盐酸法倒人量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度让上的酸冲洗干净，擦干备用。
（2）用另一个量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
2．反应后体系温度的测量。
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用玻璃搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t )。3．重复上述步骤1至步骤2两次。
(6)数据处理
取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度计算温度差(t -t1)。
2．取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
3．根据温度差和比热容等计算反应热：Q=(m1+m2)·c·((t -t1)。
生成0.025 mol H2O时，放出的热量为 Q=cm△t=1.18×10 kJ/(g·℃）×100g×(t -t1)℃=0.418(t -t1)kJ．则生成1 mol H2O时放出的热量为kJ，中和反应的反应热kJ/mol。
1．下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，用含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为28.65 kJ·mol－1
B．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝＋(2×
283.0) kJ·mol－1
C．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
二、中和反应反应热的测定操作及误差分析
3.利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH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，测得混合液的最高温度。回答下列问题：
(1)NaOH溶液稍过量的原因是 。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母，下同)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次倒入
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 。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(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1 L 1 mol·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1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·
g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下：
实验 序号 起始温度t1/ ℃ 终止温度t2/ ℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热 ΔH＝ (结果保留一位小数)。
中和反应反应热的比较
强酸与强碱反应的中和反应反应热：在25℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成l mol H2O时，放出57.3 kJ热量。可表示为H (aq)+OH (aq)=H2O（1） △H=-57.3kJ/mol。
中和反应反应热的比较酸和碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O，若反应还有吸热过程，如弱酸、弱碱的电离，则放出的热量小于57.3 kJ,△H>-57.3kJ/mol；若反应还有放热过程，如离子与离子结合形成沉淀，则放出的热量大于57.3 kJ，△H<-57.3kJ/mol。
1、(2021·江苏无锡一中岭刚）已知25℃时：
①HA(aq)+OH (aq)=A (aq)+H2O（1）△H ；
②H (aq)+OH (aq)=H2O △H=-57.3kJ/mol.
下列说法中正确的是( )。
弱酸HA的电离是吸热过程．△H1<△H
B.100 mL 0.5 mol/L的氨水和100 mL 0.5mol/l的盐酸混合，反应放出的热量小于2.865 kJ
化学反应的反应热都可以通过实验直接测定
稀硫酸与稀Ba(OH) 溶液反应的热化学方程式为H2SO (aq)+Ba(OH) (aq)=BaSO4（s）+2H2O(l) △H=-114.6 kJ/mol
2、(2021·辽宁盖州一中单元检测）用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中讲行中和反应来测定反应热。回答下列问题：
从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是_______.
简易量热计如果不盖杯盖，所测得的反应热的绝对值度要_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
若改用55 mL 0.50 mol/L盐酸与55 mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行反应，与原实验相比，所放出的热量_______（填“相等”或“不相等”），所测反应热_ _（填“相等”或“不相等”），简述理由：_____ _______。
用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实中禾验，测得生成1 mol H2O（l）时的反应热△H会_______（填“不变”、“变大”或“变小”）。
若四次平行操作测得终止温度与起始温度差(t -t1)分别为①3.4℃、②4.1℃、③3.3℃、④3.5℃，则计算反应热的温度差数据为 _℃。根据所计算的数据写出反应的热化学方程式： 该实验结果与△H=-57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是_______（填序号）。
a．实验装置的保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
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