专题1 第一单元 第2课时反应热的测量Word文档格式.docx

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（1）初始温度（t1）

用一量筒量取50mL0.50mol·

L－1盐酸，倒入简易量热计中并测量其温度；

用另一量筒量取50mL0.50mol·

L－1NaOH溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。

（2）终止温度（t2）

把量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板。

用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录终止温度为t2。

（3）重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。

4.实验数据处理

盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·

cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18J·

g－1·

℃－1，忽略量热计的比热容。

该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418（t2－t1）kJ，中和热为16.72（t2－t1）kJ·

mol－1（或ΔH＝－

kJ·

mol－1）。

5.思考

（1）酸、碱混合时，为何要把NaOH溶液一次性迅速倒入小烧杯？

实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？

答案　减少热量损失　不能，铜丝易传热，造成热量损失大。

（2）在中和热的测定实验中，使用弱酸或弱碱，为什么使测得的中和热的数值偏低？

答案　弱酸、弱碱是弱电解质，电离过程中会吸收一部分热量，从而使测得的结果偏低。

中和反应热的测定实验步骤

2.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盐酸倒入简易量热计中，测出盐酸温度；

②用另一量筒量取50mL0.50mol·

L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；

③将NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。

回答下列问题：

（1）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。

（2）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·

℃－1。

为了计算中和热，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，该实验测得的中和热ΔH＝（结果保留一位小数）。

（3）（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。

答案　

（1）ΔH1＝ΔH2<

ΔH3　

（2）－51.8kJ·

mol－1

（3）不能　H2SO4与Ba（OH）2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热

解析　

（1）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（注意中和热与ΔH的关系）。

（2）取三次实验的平均值代入公式计算即可。

（3）因为硫酸与Ba（OH）2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba（OH）2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。

当堂检测

1.在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（　　）

A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差

B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C.用0.5mol·

L－1NaOH溶液分别与0.5mol·

L－1的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同

D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、滴定管、温度计

答案　A

解析　在中和热的测定中，使用环形玻璃搅拌棒搅拌，目的是使反应物混合均匀，加快反应，减小误差，A正确；

B项中温度计水银球不能接触烧杯底部，B错；

C项中CH3COOH为弱酸，电离吸热，故测得的中和热比用盐酸时数值小，C错；

D项中仪器中不需要天平、滴定管，D错。

2.在进行中和热的测定中，下列操作错误的是（　　）

A.反应前酸、碱溶液的温度要相同

B.测量溶液的温度计要一直插在溶液中

C.为了使反应均匀进行，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）

D.为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量

解析　分次加入混合时，容易造成热量损失，使测量果不准确。

3.中和热是在稀溶液中，强酸、强碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量，中和热为57.3kJ·

下列热化学方程式中正确的是（　　）

A.HNO3（aq）＋KOH（aq）===H2O（l）＋KNO3（aq）

ΔH>

－57.3kJ·

B.HNO3（aq）＋NH3·

H2O（aq）===H2O（l）＋NH4NO3（aq）

ΔH<

C.CH3COOH（aq）＋KOH（aq）===H2O（l）＋CH3COOK（aq）

D.CH3COOH（aq）＋NH3·

H2O（aq）===H2O（l）＋CH3COONH4（aq）　ΔH>

答案　D

解析　A项中ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，A错；

B、C两项中，NH3·

H2O、CH3COOH为弱电解质，电离时需吸收热量，分别与强酸、强碱发生中和反应时，放出的热量小于57.3kJ，故ΔH>

mol－1，B、C错。

4.已知HCN（aq）与NaOH（aq）反应的ΔH＝－12.1kJ·

mol－1；

HCl（aq）与NaOH（aq）反应的ΔH＝－55.6kJ·

则HCN在水溶液中电离的ΔH等于（　　）

A.－67.7kJ·

mol－1B.－43.5kJ·

C.43.5kJ·

mol－1D.67.7kJ·

解析　由题意可知①HCN（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）＋CN－（aq）　ΔH＝－12.1kJ·

②H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－55.6kJ·

对比①②两个热化学方程式可知，反应①比反应②放热少的原因是HCN是弱酸，电离过程吸热。

1molHCN与NaOH反应比1molHCl与NaOH反应时少放出43.5kJ的热量，故HCN在水溶液中电离的ΔH等于43.5kJ·

mol－1，所以选C。

5.已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，回答下列问题。

（1）用含20gNaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出kJ的热量。

（2）用含2molH2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应，此反应的中和热ΔH为。

（3）如果将

（1）反应中的稀盐酸换成稀醋酸，反应放出的热量（填“大于”、“小于”或“等于”）

（1）中反应放出的热量。

答案　

（1）28.65　

（2）－57.3kJ·

mol－1　（3）小于

解析　

（1）

＝0.5mol，所以0.5molNaOH与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5mol×

57.3kJ·

mol－1＝28.65kJ。

（2）据中和热的定义可知，中和热与强酸、强碱的物质的量的多少无关，中和热ΔH为－57.3kJ·

（3）因醋酸为弱酸，用NaOH中和时，需不断地电离出H＋，而电离过程中要吸收热量，故反应放出的热量会减小。

40分钟课时作业

[基础过关]

一、中和反应的反应热

1.已知H＋＋OH－===H2O生成1molH2O放出热量57.3kJ，下列反应中能放出57.3kJ热量的是（　　）

A.1mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应

B.稀盐酸与氨水反应生成1molH2O

C.稀盐酸与稀Ba（OH）2溶液反应生成1mol水

D.稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1mol水

解析　A放出热量应为2mol×

B放出热量应略小于57.3kJ，因弱酸、弱碱在水中电离要吸收一部分热量，故多数强酸与弱碱、弱酸与强碱的中和反应热数值小于57.3kJ。

酸与碱的浓度不能太大，否则中和热数值会偏大，故D错。

2.含有11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol·

L－1的H2SO4溶液反应，放出11.46kJ的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为（　　）

A.KOH（aq）＋

H2SO4（aq）===

K2SO4（aq）＋H2O（l）

ΔH＝－11.46kJ·

B.2KOH（aq）＋H2SO4（aq）===K2SO4（aq）＋2H2O（l）

C.2KOH（aq）＋H2SO4（aq）===K2SO4（aq）＋2H2O（l）

ΔH＝－114.6kJ·

D.KOH（aq）＋

ΔH＝－57.3kJ·

解析　中和热是以生成1molH2O（l）所放出的热量来定义的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1molH2O（l）为标准来配平其余物质的化学计量数，故答案为D。

二、中和反应反应热的测定

3.实验室进行中和热的测定实验时除需要量热计外，所用的其他仪器和试剂均正确的一组

是（　　）

A.0.50mol·

L－1盐酸，0.50mol·

L－1NaOH溶液，100mL量筒1个

B.0.50mol·

L－1盐酸，0.55mol·

L－1NaOH溶液，100mL量筒2个

C.0.50mol·

L－1NaOH溶液，50mL量筒1个

D.0.50mol·

L－1NaOH溶液，50mL量筒2个

解析　本实验中为了保证0.50mol·

L－1的盐酸完全被中和，采用0.55mol·

L－1NaOH溶液，使碱稍过量，故A项不符合；

所需酸、碱量均为50mL，故B项不符合；

酸、碱分别用不同的量筒量取，故C项不符合。

4.下列关于热化学反应的描述中正确的是（　　）

A.稀HCl和NaOH溶液反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，则稀H2SO4和稀Ba（OH）2溶液反应的热化学反应方程式为

H2SO4（aq）＋

Ba（OH）2（aq）===

BaSO4（s）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

B.1molCO（g）完全燃烧时放出的热量为283.0kJ，则2CO2（g）===2CO（g）＋O2（g）反应的ΔH＝556.0kJ·

C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D.NaOH溶液与稀H2SO4反应的中和热的热化学方程式2NaOH（aq）＋H2SO4（aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O（l）　ΔH＝－114.6kJ·

答案　B

解析　中和热不包括浓溶液稀释、电解质溶解或电离、生成沉淀所产生的热效应。

Ba2＋与SO

反应生成BaSO4沉淀会放出热量，故稀H2SO4与稀Ba（OH）2溶液反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ，故A项错误；

当反应逆向进行时，其反应的ΔH数值相等，符号相反，同时应注意ΔH必须和化学计量数相对应，故B项正确；

化学反应过程中的能量变化与反应物和生成物的总能量有关，而与反应的条件无关，故C项错误；

中和热是以生成1molH2O所放出的热量来定义的，因此书写中和热的热化学方程式时，应以生成1molH2O为标准配平其余物质的化学计量数，如NaOH（aq）＋

Na2SO4（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，故D项错误。

5.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溶液的浓度约为1.00mol·

L－1

D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应

解析　从图中曲线可以看出，温度为22℃时，V1为5mL，则V2为45mL，此时已经开始发生反应，所以22℃一定不是室温，A错；

曲线随V1增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高，说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；

当V1＝30mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c（NaOH）＝

＝1.5mol·

L－1，C错；

该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错。

三、反应热与物质能量的关系

6.已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为

C（石墨，s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－393.51kJ·

mol－1①

C（金刚石，s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－395.41kJ·

mol－1②

据此判断，下列说法正确的是（　　）

A.由石墨制备金刚石是吸热反应；

石墨的能量比金刚石的低

B.由石墨制备金刚石是吸热反应；

石墨的能量比金刚石的高

C.由石墨制备金刚石是放热反应；

D.由石墨制备金刚石是放热反应；

解析　有两种方法可判断。

方法一：

反应中放出的热量＝反应物的总能量－生成物的总能量；

方法二：

由①－②得C（石墨，s）===C（金刚石，s）　ΔH＝1.9kJ·

mol－1，该反应为吸热反应，石墨的能量比金刚石的能量低，故选A。

7.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）

A.已知2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量

B.已知C（s，石墨）===C（s，金刚石）　ΔH>

0，则金刚石比石墨稳定

C.已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3kJ

D.已知2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g）　ΔH1；

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH2，则ΔH1<

ΔH2

解析　A项中2molSO2和1molO2的总能量比2molSO3的能量高，但不能说SO2的能量高于SO3的能量；

B项中石墨转化为金刚石，吸收能量，即金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B项错误；

C项中酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C项错误；

D项中，前者完全燃烧，后者未完全燃烧，故前者放出的能量多，但比较ΔH时应带符号比较，数值越大，ΔH越小，故ΔH1<

ΔH2。

8.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2均为正值）：

H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）　ΔH＝－Q1kJ·

H2（g）＋Br2（g）===2HBr（g）　ΔH＝－Q2kJ·

有关上述反应的叙述正确的是（　　）

A.Q1<

Q2

B.生成物总能量均高于反应物总能量

C.生成1molHCl气体时放出Q1热量

D.1molHBr（g）具有的能量大于1molHBr（l）具有的能量

解析　A项，Cl2比Br2活泼，等量的Cl2、Br2与H2反应，生成的HCl稳定性大于HBr，放出热量多，即Q1>

Q2，A错；

B项，因为Cl2、Br2与H2的反应为放热反应，所以生成物总能量小于反应物总能量，B错；

C项，生成1molHCl气体放出热量为

，C错；

D项，1molHBr（g）变为1molHBr（l）要放出热量，所以，1molHBr（g）具有的能量大于1molHBr（l）具有的能量，D正确。

[能力提升]

9.已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，回答下列有关中和反应反应热的问题。

（1）用0.1molBa（OH）2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出kJ热量。

（2）上图装置中仪器A的名称是，作用是；

仪器B的名称是，作用是。

（3）若通过实验测定中和热的ΔH，其结果常常大于－57.3kJ·

mol－1，其原因可能是。

（4）用相同浓度和体积的氨水（NH3·

H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

答案　

（1）11.46

（2）环形玻璃搅拌棒　搅拌，使溶液充分混合　温度计　测量温度

（3）实验中不可避免的有少量热量损失

（4）偏小

解析　

（1）根据中和热的含义：

H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，所以0.1molBa（OH）2稀溶液与足量稀硝酸反应时生成0.2molH2O（l），故放出的热量为11.46kJ。

（2）由实验装置知，A为环形玻璃搅拌棒，作用是搅拌，使溶液充分混合；

B为温度计，作用是测量温度。

（3）在测定中和热的实验中，减少热量损失是实验的关键，而在实验中会不可避免的有少量热量损失，导致结果常常大于－57.3kJ·

（4）用氨水代替NaOH（aq），会使测得的中和热数值偏小，因为氨水（NH3·

H2O）是弱电解质，电离时需吸收热量。

10.下表中的数据是断裂1mol物质中的化学键所消耗的能量（kJ）：

物质

Cl2

Br2

I2

H2

HCl

HI

HBr

键能/kJ·

243

193

151

436

431

298

366

根据上述数据回答

（1）～（4）题。

（1）下列物质本身具有的能量最低的是（填字母，下同）。

A.H2B.Cl2

C.Br2D.I2

（2）下列氢化物本身具有的能量最低的是。

A.HClB.HBr

C.HID.HF

（3）X2＋H2===2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是反应（填“吸热”或“放热”）。

（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是。

答案　

（1）A　

（2）D　（3）放热　（4）Cl2

解析　

（1）破坏物质中的化学键消耗能量越多，说明原物质越稳定，本身能量越少，由表知H2应具有最低能量。

（2）物质越不活泼，与H2形成的氢化物越不稳定，本身能量越高，故选D。

（3）由表可知，反应物X2＋H2的能量都小于其氢化物2倍的能量，故均为放热反应。

（4）由表可知，反应物Cl2和H2所具有的能量，与2倍HCl的能量相差最大，故放热最多。

11.写出下列反应的热化学方程式。

（1）16gCH4（g）与适量O2（g）反应生成CO2（g）和H2O（l），放出890.3kJ热量。

（2）1L1mol·

L－1KOH溶液中和1L1mol·

L－1HNO3溶液，放出57.3kJ热量。

（3）已知拆开1molH—H键，1molN—H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2（g）与H2（g）反应生成NH3（g）的热化学方程式为

。

答案　

（1）CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－890.3kJ·

（2）KOH（aq）＋HNO3（aq）===KNO3（aq）＋H2O（l）

（3）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）

ΔH＝－92kJ·

解析　

（1）16gCH4的物质的量为

＝1mol，1mol甲烷反应放出热量890.3kJ。

（2）参加反应的KOH与HNO3的物质的量均为1mol，放出的热量为57.3kJ。

（3）由ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量及N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）得：

ΔH＝3×

436kJ·

mol－1＋946kJ·

mol－1－6×

391kJ·

mol－1＝－92kJ·

12.红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g）。

反应过程和能量关系如下图所示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）。

根据上图回答下列问题：

（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是。

（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是。

（3）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。

答案　

（1）

Cl2（g）＋P（s）===PCl3（g）

ΔH＝－306kJ·

（2）PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g）　ΔH