高中化学 专题1 化学反应与能量变化 第一单元 第2课时 反应热的测量与计算学案（选修4）-人教版高中选修4化学学案VIP免费

反应热的测量与计算[核心素养发展目标]1.科学探究：理解反应热(中和热)测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。2.证据推理与模型认知：构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。3.科学态度与社会责任：了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。一、中和反应反应热的测量1．中和热及其数值(1)概念：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时释放的热量称为中和热。(2)表示方法：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。例1(2018·山西孝义实验中学月考)已知稀盐酸和氢氧化钠稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则下列物质间发生反应时放出的热量与57.3kJ最接近的是()A．含1mol氢氧化钙的稀溶液与足量稀硫酸反应B．含1mol硫酸的稀溶液与足量稀氢氧化钠溶液反应C．含1mol醋酸的稀溶液与足量稀氢氧化钾溶液反应D．含1mol氢氧化钡的稀溶液与含1mol氯化氢的稀盐酸反应答案D解析中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol液态水时的反应热。特别提示中和反应的实质是H＋和OH－结合生成水，因而理解中和热时要注意以下几点：(1)条件：稀溶液，因浓酸溶液和浓碱溶液稀释时会放出热量。(2)反应物：酸与碱(在中学化学中，只讨论强酸和强碱反应的中和热)。(3)生成物及其物质的量：1molH2O(l)。(4)表述：用文字叙述中和热时，不带“－”；用ΔH表示时，带上“－”。如强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1。2．中和热的测量(1)实验装置将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。实验过程中，还需要的其他仪器有50mL量筒(2个)。(2)实验测量数据①初始温度(t1)：测量混合前50mL0.50mol·L－1盐酸、50mL0.50mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值为t1。②终止温度(t2)：将酸碱溶液迅速混合，用环形玻璃搅拌棒不断搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度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。(3)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。该实验中盐酸和氢氧化钠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]。中和热测定实验中应注意的事项(1)用环形玻璃搅拌棒搅拌，而不能用金属棒(丝)搅拌。(2)实验时动作要迅速。(3)温度计不能代替环形玻璃搅拌棒，只能用于测量溶液的温度。例2在量热计中(如图所示)将100mL0.50mol·L－1的醋酸溶液与100mL0.55mol·L－1的氢氧化钠溶液混合，温度从298.0K升高到300.7K，已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每升高1K所需要的热量)是150.5J·K－1，溶液密度均为1g·mL－1，充分混合后溶液的比热容c＝4.184J·g－1·K－1。(1)试求醋酸与氢氧化钠发生中和反应的反应热ΔH＝。(2)醋酸的中和反应反应热的文献值为－56.1kJ·mol－1，请指出(1)中测得的实验值出现偏差的可能原因。(3)实验中氢氧化钠过量的目的是。(4)你认为醋酸与盐酸的中和反应反应热数值相比较大，原因是。答案(1)－53.3kJ·mol－1(2)①量热计的保温瓶绝热效果不好，②酸碱溶液混合不迅速，③温度计不够精确等(3)保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度(4)HCl的中和反应反应热数值CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，发生电离时要吸热，故发生反应时放热较少解析(1)根据题中所给信息可推算出酸和碱的物质的量，酸为0.050mol，碱为0.055mol，可知碱是过量的，应以酸的量计算，算出生成0.050mol水时放出的热量，进而算出生成1mol水时放出的热量，即可得出CH3COOH与NaOH发生中和反应的反应热ΔH＝－≈－5.33×104J·mol－1＝－53.3kJ·mol－1。(2)本实验方法测得的CH3COOH的中和反应反应热小于文献值，原因可能有以下几个方面：①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等。(3)过量的碱能保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度。(4)CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，发生电离时要吸热，故反应时...