中和热测定
第一节化学反应与能量的变化（学案）
第三课时
【学习目标】: 认识中和热的概念，掌握中和热的测定原理及方法。
【重、难点】: 中和热的测定实验
【学习过程】
三、中和热
1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 mol H2O，这时的反应热叫中和热。2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+ 和OH- 反应，其热化学方程式为：
H+(aq) +OH-(aq) = H2O(l) ΔH = －57.3kJ/mol
3. 注意：①. 中和热是以生成1molH2O为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数．必须以生成1mol水为标准；强酸与强碱中和时生成1mol H2O均放热57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。浓的强酸与强碱中和时，稀释过程放热，所以它们参加中和反应时的中和热大于57.3kJ/mol。弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于
57.3kJ/mol。
②.中和反应对象为稀溶液。这里的稀溶液一般要求酸溶液中的c（H＋）≤1mol/L，碱溶液中的c （OH －）≤1mol/L。这是因浓酸溶液和浓碱溶液稀释时会放出热量。
四、中和热的测定实验
1．实验用品
大烧杯个(500mL)、小烧杯个(100mL)、温度计、量筒个(50mL)、泡沫塑料或硬纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有个小孔)、搅拌棒。
0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。
2．实验原理
实验原理：
用50 mL（大约50g） 0. 50 mol/L的盐酸与50mL （大约50g） 0. 55 mol/L 氢氧化钠设t1: 反应前两溶液的平均温度。
t2: 反应后溶液温度 c = 4 .18 J/（g·℃）
试求Q 的表达式和中和热表达式：Q = mc (t2－t1) = 0.418（t2－t1）kJ
0.418（t2－t1）
△H = —————————— kJ/mol
0.025
H+(aq)十OH-(aq) ＝ H2O(1)；△H ≈— 57.3kJ/mol
3．实验步骤
(1)在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，该实验也可在保温杯中进行。
(2)用一个量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
(3)用另一个量筒量取50mL 0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
(4)把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌捧轻轻搅动溶液，并准确读出混合溶液的最高温度，作为终止温度，记入下表。
4．数据处理
为了使计算简便一些，我们近似地认为：
(1)0.50mol/L盐酸和0.55mol/LNaOH溶液的密度都是1g/cm3，所以50mL、0.50mol/L盐酸的质量m1＝50g，50mL 、0.55mol/LNaOH溶液的质量m2＝50g。
(2) 中和后生成的溶液的比热容 c ＝4 . 18J/(g·℃)，由此可以计算出，50mL 、0.50mol/L盐酸与50mL 、0. 55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：
(m1十m2)·c·(t2-t1) ＝ 0.4 18 (t2-t1) kJ。
又因50mL、0. 50mol/L盐酸中含有0. 025mol的HCl，0.025mol的HCl与0.025molNaOH发生中和反应，生成0.025molH2O，放出的热量是 0. 4 18(t2-t1)k J，所以生成1molH2O时放出的热量即中和热为：
0.418（t2－t1）
△H = —————————— kJ/mol ≈ — 57. 3 k J/mol
0.025
5．注意事项
(1) 为了保证0. 50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0. 55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。
(2) 实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中还有弱酸（碱）电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。
【思考一】：大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？
答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。
【思考二】：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？
答案：因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。
【思考三】：酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
答案：因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。
【思考四】：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1，而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？
答案：为了保证0 . 50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0. 55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。
例1.已知H(aq)+OH(aq) = H2O(1) △H = — 57. 3kJ\mol,计算下列中和反应中放出的热量。
(1).用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____kJ的热量.
(2).用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出______kJ的热量.
解:n(NaOH) = 20g/40g.mol= 0. 5mol
n(KOH) =2 8g/56g.mol= 0.5mol
则放热均为：57．3kI／mol0．5mol = 28 .7kJ。
例 2．50mL0.50 mol·L-1盐酸和50mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液在如下图所示的
装置中进行中和反应，通过测定反应过程所放出的热量可计算中和热，回答下
列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃仪器是
____________ 。
（2）烧杯间填满碎纸屑的作用是________________________。
（3）大烧杯若不盖硬纸板，求得的中和热数值将_____________（填"偏大"、"
偏小"或"无影响"）。
（4）实验中改用60mL 0. 50 mol·L-1的盐酸跟40mL 0. 50 mol·L-1的烧碱溶液进行上述反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填"相等"或"不等"），所示的中和热____________，（填"相等"或"不等"），简述理由：__________________________________________________________。
（5）若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为①2 . 3 ℃②2 .4 ℃③2 . 9 ℃，则最终代入计算式的温差均值为__________ ℃。
答案：（1）环形玻璃搅拌棒。
（2）减少实验过程中放出热量的损失。
（3）偏小。
（4）不等；相等；因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成 1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关。
（5）2. 35
【基础达标】
1.下列说法正确的是( )。
A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B.1 mol酸与1 mol 碱完全反应放出的热量是中和热
C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热
D.测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液
2.测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和热的实验中没有使用的仪器有:①大、小烧杯;②容量瓶;③量筒;④环形玻璃搅拌棒;⑤试管;⑥温度计;⑦蒸发皿;⑧托盘天平中的( )。
A.①②⑥⑦
B.②⑤⑦⑧
C.②③⑦⑧
D.③④⑤⑦
3.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)H 2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物质:①稀
醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应。其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )。
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3<ΔH2
C.ΔH1=ΔH3>ΔH2
D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
4.已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1 kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-57.3 kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )。
A.-69.4 kJ·mol-1
B.-45.2 kJ·mol-1
C.+45.2 kJ·mol-1
D.+69.4 kJ·mol-1
5.用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应,实验中测得起始温度为
20.1 ℃,终止温度为23.4 ℃,反应后溶液的比热容为4.18 J·g-1·℃-1,盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1 g·cm-3,则中和反应生成1 mol 水时放热( )。
A.55.2 kJ
B.391 kJ
C.336 kJ
D.1.38 kJ
6.将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。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1.00 mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
7.已知盐酸与硫酸跟烧碱的稀溶液反应的热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)H 2O(l) ΔH=Q1 kJ·mol-1,又知:H 2SO4(aq)+2KOH(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=Q2 kJ·mol-1。则Q1和Q2的关系是( )。
A.Q1=Q2
B.2Q1=Q2
C.Q1 D.无法判断 8.中和热测定实验中,下列操作一定会降低实验准确性的是( )。 A.用滴定管取所用药品 B.NaOH 溶液在倒入小烧杯时,有少量溅出 C.大、小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多 D.测量HCl 溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH 溶液的温度 9.已知H +(aq)+OH -(aq)H 2O(l) ΔH=-57.3 kJ ·mol -1 ,回答下列问题。 (1)用含20 g NaOH 的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出 kJ 的热量。 (2)用含2 mol H 2SO 4的稀溶液跟足量稀NaOH 反应,此反应的中和热为 。 (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”)原来(1)放出的热量。 解析:(1)=0.5 mol,所以0.5 mol NaOH 与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5 mol ×57.3 kJ ·mol -1 =28.65 kJ 。 (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,中和热为57.3 kJ ·mol -1 。 (3)因醋酸为弱酸,用NaOH 中和时,需不断地电离出H + ,而电离过程要吸收热量,故反应放出的热量会减小。 答案:(1)28.65 (2)57.3 kJ ·mol -1 (3)小于 10.11.2 g KOH 的稀溶液与1 L 0.1 mol ·L -1 的H 2SO 4溶液反应放出11.46 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为 ,则KOH 与H 2SO 4的中和热为 。 【拓展提升】 11.某实验小组用0.50 mol ·L -1 NaOH 溶液和0.50 mol ·L -1 硫酸溶液进行中和热的测定。 Ⅰ.配制0.50 mol ·L -1 NaOH 溶液 a b d f (2)从上图中选择称量NaOH 固体所需要的仪器是(填字母): 。 Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。 (1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ ·mol -1 ): 。 (2)取50 mL NaOH 溶液和30 mL 硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。 ②近似认为0.50 mol ·L -1 NaOH 溶液和0.50 mol ·L -1硫酸溶液的密度都是1 g ·cm -3 ,中和后生成 溶液的比热容c=4.18 J ·(g ·℃)-1 。则中和热ΔH= (取小数点后一位)。 ③上述实验数值结果与57.3 kJ ·mol -1 有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母) 。 a.实验装置保温、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H2SO4溶液的温度 【参考答案】 1.解析:本题考查的是中和热的概念,关键是记清楚有关中和热的问题。中和热是指稀酸、稀碱中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热,故C项正确。H2SO4和Ba(OH)2反应时,除生成水外,还有BaSO4生成,所以其反应热不是中和热,D项错误。 答案:C 2.解析:本题主要考查中和热测定实验中仪器的使用问题,该实验中用到大、小烧杯、温度计、量筒、环形玻璃搅拌棒,没有用到容量瓶、试管、蒸发皿和托盘天平,故B项正确。 答案:B 3.解析:因为醋酸是弱电解质,电离时吸热,浓硫酸溶于水时放热,故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸),又因放热反应中,ΔH为负值,即ΔH=-Q,故ΔH2<ΔH3<ΔH1,因而选D。 答案:D 4.解析:由题意可知①HCN(aq)+OH-(aq)H 2O(l)+CN-(aq) ΔH=-12.1 kJ·mol-1;②H+(aq)+OH-(aq)H 2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。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。1 mol HCN与NaOH反应比1 mol HCl与NaOH反应时少放出4 5.2 kJ的热量,故HCN在水溶液中电离的ΔH等于+45.2 kJ·mol-1,所以选C。 答案:C 5.解析:代入公式ΔH=-kJ·mol-1=-55.2 kJ·mol-1。 答案:A 6.解析:从图中曲线可以看出,温度为22 ℃时,V1为5 mL,则V2为45 mL,此时已经开始发生反应,所以22 ℃一定不是做该实验时环境的温度,A错;从曲线随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=30 mL时温度最高,说明此时两者恰好完全反应,则c(NaOH)==1.50 mol·L-1,C错。该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的,D错。 答案:B 7.解析:两个反应都是强酸、强碱稀溶液的反应,第二个反应生成2 mol H2O,是第一个反应生成水的2倍,故Q2=2Q1。 答案:B 8.解析:NaOH溶液在倒入小烧杯时,有少量溅出,实验中生成水的量减少,放出的热量减小,测得中和热的数值不准。 答案:B 9.解析:n(KOH)==0.2 mol,n(H2SO4)=0.1 mol,两者恰好完全反应生成0.2 mol水,放出11.46 kJ的热量,由中和热的定义可知,生成1 mol水,放出的热量为11.46 kJ×5=57.3 kJ。 答案:KOH(aq)+H 2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-157.3 kJ·mol-1 10.答案:Ⅰ.(1)4.9 (2)a、b、e Ⅱ.(1)H 2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114. 6 kJ·mol-1 (2)①4.0②-53.5 kJ·mol-1③a、c、d 中和反应反应热的测定 定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热，叫中和热。 一、实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热。（热效应） 二、实验用品 大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液。 三、实验步骤 1．在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯 口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡 沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻 璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图 所示。该实验也可在保温杯中进行。 2．用一个量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计 测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 3．用另一个量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。 4．把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次（防止造成热量损失）倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。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，记为终止温度，记入表格中。 5．重复实验步骤2~4三次 6．根据实验数据计算中和热。 四、实验数据处理 1、三次测量所得数据的平均值，作计算依据。 3、计算反应热 Q =mcΔt Q:中和反应放出的热量m:反应混合液的质量c：反应混合液的比热容Δt：反应前后溶液温度的差值Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） V酸=V碱=50 mL ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g·℃） Q=0.418（t2－t1）kJ 生成1molH2O时的反应热为：△H=-0.418（t2－t1）/0.025=50.4 kJ/mol c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L 编号：2-4 认真做事只能把事做对，用心做事才能把事做好！ 课题：第二章 化学反应与能量 （第4课时中和热） 制作人：周英姿 【学习目标】理解中和热的含义，会测定中和反应的反应热 【重 点】测定中和反应反应热的原理 【难 点】测定中和反应反应热的原理 【预备知识】 1、中和热定义：酸和碱发生中和反应，生成1molH 2O 时所释放的热。 2、在稀溶液中，2molHCl 与2molNaOH 反应，放出114.6KJ 的热量，写出表示中和热的热化学 方程式。 【基础知识】阅读教材P4——P6 1、实验目的？ 2、实验药品？ 3、实验装置如图 4、实验原理 反应热的计算公式：Q=m ·c ·△t 注：1、△t ：温度差 2、c=0.418 kJ ·K -1·g -1 3、△H= —Q/n(H 2O) 4、m 为溶液的总质量 5、数据处理 【思考】①确定初始温度、计算△t 及△t 的平均值。填入上表。 ②若把所用盐酸和氢氧化钠溶液的密度近似看做1g/mL,则反应混合液的质量m=？ ③反应生成的水的物质的量为多少？ ④△H= 6、注意事项 （1）碎泡沫塑料（或纸条）及泡沫塑料板的作用是什么？ （2）量取盐酸后为什么要将温度计用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ （3）氢氧化钠溶液为什么是一次性倒入盐酸溶液中，而不是缓缓加入？ （4）实验所用的酸碱的体积均为50ml ，但氢氧化钠溶液的浓度略大于盐酸浓度，目的是什么？ （5）用环形玻璃搅拌棒搅拌的目的？ 【思考】①若将实验中的稀盐酸换成稀醋酸，对测得的中和热数值有何影响？ ②若将实验中的稀氢氧化钠溶液换成稀氨水，对测得的中和热数值有何影响？ ③若将实验中的稀盐酸换成浓硫酸，对测得的中和热数值有何影响？ ④若用稀硫酸和稀氢氧化钡溶液做实验，对测得的中和热数值有何影响？ 【归纳小结】 在溶液中， 酸与 碱反应生成盐和水的中和热为“57.3kJ/mol ” 或“△H= —57.3 kJ/mol ” 【课堂练习】 已知H (aq)+OH (aq) = H 2O(1) △H = — 57. 3kJ/mol,计算下列中和反应中放出的热量。 用20gNaOH 配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____kJ 的热量. 【疑点反馈】通过本节的学习、作业后你还有哪些知识不懂？请记录下来。 学生实验中和热的测定 实验目的 测定强酸与强碱反应的中和热，加深理解中和反应是放热反应。 实验用品 大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。 mol/L 盐酸、mol/L NaOH溶液①。 实验步骤 1．在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。 然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以 达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。该实验也可在保 温杯中进行。 2．用一个量筒量取L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入 下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 3．用另一个量筒量取50mL mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。 4．把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。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，记为终止温度，记入下表。 5．重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。 6．根据实验数据计算中和热。 为了使计算简便一些，我们近似地认为： (1) mol/L盐酸和LNaOH溶液的密度都是1g/cm3，所以50mL L盐酸的质量 m1=50g，50mL mol/L NaOH溶液的质量m2=50 g。 (2)中和后生成的溶液的比热容c= J/(g·℃)，由此可以计算出，50mL mol/L盐酸与50mL mol/L NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： (m1+m2)·c·(t2-t1)=(t2-t1) kJ 又因50 mol/L盐酸中含有mol的HCl，mol的HCl与mol NaOH发生中和反应，生成molH2O，放出的热量是(t2-t1) kJ，所以，生成1molH2O时放出的热量即中和热为： 问题和讨论 实验二中和热的测定 【教学目标】1、理解中和反应反应热测定的实验原理 2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项和数据处理 【教学重点】 1.中和热的测定原理和方法。 2.培养学生分析问题的能力。 【实验目的】 1.测定强酸、强碱反应的中和热，加深理解中和反应是放热反应。 2.培养学生设计实验的能力。 3.提高学生的思维能力和分析问题的能力。 4.培养学生严谨求实的科学作风。 【实验用品】 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。 mol/L 盐酸、 mol/L NaOH溶液 【教学过程】 ［引言］上节课我们刚刚认识了中和热，本节课我们就来亲自测一下强酸强碱反应的中和热。 ［板书］实验二中和热的测定 ［设问］我们利用什么原理来测定酸、碱反应的中和热呢？ ［板书］实验原理 ［问］中和热与反应热是否相同？它们之间有什么区别和联系？ ［学生讨论后回答］ 本节课，我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢？请大家讨论回答。 ［学生讨论后回答］ ［教师板书］ Q=mcΔt① Q:中和反应放出的热量。 m：反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值。 ［问］我们如何得到上述数据呢？ ［生］m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c需要查阅，Δt可用温度计测出反应前后的温度相减得到。 ［问］酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？ ［生］量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。 ［师］如此说来，上述计算Q的式子可表示为 ［板书］Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1）② ［讲解］本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL，它们的浓度分别为 mol/L和 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 J/（g·℃) ［板书］V酸=V碱=50 mL。 中和反应的反应热测定 【教学目标】1、理解中和反应反应热测定的实验原理 2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项、数据处理及误差分析【教学重点】 1.中和热的测定原理和方法。 2.培养学生分析问题的能力。 【实验目的】 1.测定强酸、强碱反应的中和热，加深理解中和反应是放热反应。 2.培养学生设计实验的能力。 3.提高学生的思维能力和分析问题的能力。 4.培养学生严谨求实的科学作风。 【实验用品】 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、温度计、量筒（50 mL）两个、碎纸条、硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液 【教学过程】 ［引言］上节课我们刚刚认识了中和热，本节课我们就来亲自测一下强酸强碱反应的中和热。 ［板书］中和反应的反应热测定 ［设问］我们利用什么原理来测定酸、碱反应的中和热呢？ ［板书］实验原理 ［问］中和热与反应热是否相同？它们之间有什么区别和联系？ ［学生讨论后回答］ 本节课，我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢？请大家讨论回答。 ［学生讨论后回答］ ［教师板书］ Q=mcΔt ① Q:中和反应放出的热量。 m：反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值。 ［问］我们如何得到上述数据呢？ ［生］m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c需要查阅，Δt可用温度计测出反应前后的温度相减得到。 ［问］酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？ ［生］量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。 ［师］如此说来，上述计算Q的式子可表示为 ［板书］Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） ② ［讲解］本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL，它们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g·℃) ［板书］V酸=V碱=50 mL。 实验二中和热的测定 一目的 1 掌握中和热的测定方法 2 通过中和热的测定计算弱酸的解离热 3 学习贝克曼温度计的使用方法 二原理 1 一元强酸强碱的中和反应，中和热不随酸碱种类而改变。热化学方程式可用离子方程式表示（体系中各组分全部电离）：H++OH-=H2O △H=-57.36kj/mol 2 强碱中和弱酸（HAC）时，HAC解离出H+，进一步与OH-反应，反应式为：CH3COOH=H++CH3COO- △H解离 H++OH-=H2O △H中和 总反应为：CH3COOH+OH-=H2O △H 根据盖斯定律：△H=△H中和+△H解离 3弱酸的解离热：△H解离=△H-△H中和 三仪器及药品 量筒500ml(一只) 50ml（一只）中和热测量装置一套分析天平纯水机 浓度各为1mol/l的NaOH，HCl，HAC溶液 四操作 1 量热计常数的测定 (1)准备 ①量热杯中加入500ml水, 放入磁珠，调整适当的转速。 ②传感器插入量热杯中，接通电热丝和夹子，“测试状态”调节“加热功率”为2.5“待机状态”，取下电热丝上的任意夹子 ③温度稳定后，切换到“测试状态”，仪器队温差自动采零,设定“定时” 60s记录一次温差，蜂鸣 （2）加热 ①记录第十次时，接通电热丝和夹子。加热开始，记录温度和时间 ②待温度升高0.8-1℃时，取下电热丝上的夹子。记录通电时间t ③继续搅拌，一次/分，记录十次温度 （3）求△T1,作图法求出通电引起的△T1（雷诺校正法确定） 2 中和热的测定 （1）量热杯中注入400ml水，再加入50ml1mol/l的HCl,取50ml1mol/l的NaOH 溶液注入碱储液管中 （2）调节磁珠转速，放入碱管，盖好瓶盖。记温度（1次/分），10次 （3）加入碱液，连续记录温度1次/分 （4）温度上升后，温度维持一段时间不变，即可停止 （5）作图法求△T2 3 醋酸解离热的测定 中和反应反应热的测定 实验报告 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08] 原理：中和反应：酸和碱生成盐和水的反应。（放热反应）实质是酸电离产生的H+和碱电离产生的OH-结合生成难电离的 H2O。强酸和强碱反应的离子方程式多数为H++OH-＝H2O? 中和热：在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应，生成1mol液态水时的反应热，叫中和热。任何中和反应的中和热都相同。但是不同的中和反应，其反应热可能不同。 有弱酸弱碱参加的中和反应，生成1mol液态水时的放出的热量小于57.3kJ,因为弱酸弱碱电离时吸收热量。 一、实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热。（热效应） 二、实验用品 大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒、0.50mol/L盐酸、 0.55mol/LNaOH溶液。 三、实验原理? 1、0.50mol·L－1盐酸和0.55mol·L－1NaOH溶液的密度都约为1g·cm－3，所以50mL0.50mol·L－1盐酸的质量m1=50g，50mL0.55mol·L－1NaOH溶液的质量m2=50g。 2、中和后生成的溶液的比热容c=4.18J·(g·℃)－1，由此可以计算出 0.50mol·L－1 盐酸与0.55mol·L－1NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为 （m1+m2）·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ又因50mL0.50mol·L－1盐酸中含有0.025molHCl，0.025molHCl与0.025molNaOH发生中和反应，生成 0.025molH2O，放出的热量是0.418（t2-t1）kJ，所以生成1molH2O时放出的热量即中和热为△H=-57.3kJ/mol 四、实验步骤? 1．在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。该实验也可在保温杯中进行。 中和热的测定 一、实验目的 1．掌握中和热的测定方法； 2．通过中和热的测定，计算弱酸的离解热。 二、实验原理 一摩尔的一元强酸溶液与一摩尔的一元强碱溶液混合时，所产生的热效应是不随着酸或碱的种类而改变的，因为这里所研究的体系中各组分是全部电离的。因此，热化学方程式可用离子方程式表示： H＋+OH＝＝H20 ΔH中和＝一57．36kJ·mol－1 上式可作为强酸与强碱中和反应的通式。由此还可以看出，这一类中和反应与酸的阴离子或碱的阳离子并无关系。 若以强碱(NaOH)中和弱酸(CH3COOH)时，则与上述强酸、强碱的中和反应不同。因为在中和反应之前，首先是弱酸进行解离，其反应为： CH3COOH ＝ H＋+CH3COO—ΔH解离 H＋+OH＝＝H20 ΔH中和 总反应：CH3COOH+OH—＝H20+CH3COO—ΔH 由此可见，ΔH是弱酸与强碱中和反应总的热效应，它包括中和热和解离热两部分。根据盖斯定律可知，如果测得这一反应中的热效应ΔH以及ΔH中和，就可以通过计算求出弱酸的解离热ΔH解离。 三、仪器和试剂 数字式贝克曼温度计; 杜瓦瓶; 量筒; 秒表；双路可跟踪直流稳定电源；浓度各为1.0mol的NaOH、HCI和CH3COOH溶液。 四、操作步骤 1、实验准备 清洗仪器。打开数字式贝克曼温度计，预热5分钟。调节基温选择按钮至20~C，按下温度/温差按键，使表盘显示温差读数(精确至0．001℃)。打开直流稳压电源，调节电压10.0V。连接稳压直流电源与量热计。 2．量热计常数的测定 用量筒量取500ml蒸馏水注入用净布或滤纸擦净的杜瓦瓶中，轻轻塞紧瓶塞。接通电源，调节旋钮记下10.0V时电流读数。均匀搅拌4分钟。然后，切断电源，每分钟记录一次贝克曼温度计的读数，记录10分钟。读第10个数的同时，接通电源，并连续记录温度。在通电过程中，电流、电压必须保持恒定(随时观察电流表与电压表，若有变化必须马上调节到原来指定值)。记录电流、电压值。通电4分钟后，停止通电。继续搅拌及每隔一分钟记录一次水温，测量10分钟为止。用作图法确定由通电而引起的温度变化ΔT1。按上述操作方法重复两次，取其平均值。 3、中和热的测定 取50ml 1mol.l-1 NaOH溶液注入碱贮存器中。用量筒量取400ml蒸馏水注入用净布或滤纸擦挣的杜瓦瓶中，然后加入50ml 1mol.l-1 HCl溶液。轻轻塞紧瓶塞，用搅拌器均匀搅拌，并记录温度(每分钟一次)。计10个数后，将碱贮存器稍稍提起，用玻璃棒将胶塞捅掉(不要用力过猛，以免玻璃棒碰破杜瓦瓶之内壁而损害仪器)。捅掉胶塞后，即将碱贮存器上下移 中和热的测定 【学习目标】 1．理解中和反应反应热测定的实验原理；? 2．掌握中和反应反应热测定的操作步骤，注意事项和数据处理；? 3.能正确分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小误差。 【重点难点】 1.中和热的测定原理和方法。 2.测定中和热的实验误差分析 3.培养学生分析问题的能力。 【课前导学】 1.写出下列反应的化学方程式? （1）盐酸和氢氧化钠溶液的反应： （2）硫酸和氢氧化钾溶液的反应： 上述两个反应的离子方程式是，从能量的角度来说，它们都属 于 ?反应。 2.中和热 在中，酸与碱发生中和反应生成所的热量称为中和热。 3.数值：稀溶液中，强酸和强碱中和时的△H= kJ/mol 【课堂探究】 探究一：对中和热的理解 1．定义：在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应，生成1mol液态水时的反应热叫做中和热。? 2．表示：H+（aq）?+OH-（aq） = H O（l）???△H=?mol? 2 3、要点：? （1）条件：溶液（溶质溶于大量水中）? （2）反应物： ????? （3）生成1mol 水。中和热的实质是H+和OH-化合生成H O，若反应过程中有沉淀等其 2 他物质生成，这部分的反应热不是中和热? （4）放出的热量：mol 探究二：中和热的测定实验 O(l)；ΔH=mol 1．反应原理： H+(aq)+OH-(aq)═H 2 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，由此求得中和热。2．计算方法：(强酸和强碱反应) Q= m C Δt 其中 Q：中和反应放出的热量； m：反应混合液的质量；C：反应混合液的比热容； Δt：反应前后溶液温度的差值 3．实验装置和用品 (1)实验装置 中和热测定实验中的若干问题 一、中和热测定实验中的问题 (1)教材有注，“为了保证0.50 mol·L-1的盐酸完全被中和，采用0.55 mol·L-1NaOH溶液，使碱稍稍过量”，那可不可以用0.50 mol·L-1 NaOH与0.55 mol·L-1 HCl，让酸稍稍过量呢? 答案：不是“可以与不可以”而是“不宜”。原因是稀盐酸比较稳定，取50 mL、0.50 mol·L-1 HCl，它的物质的量就是0.025 mol，而NaOH溶液极易吸收空气中的CO2，如果恰好取50 mL、0.50 mol·L-1 NaOH，就很难保证有0.025 mol NaOH参与反应去中和0.025 mol的HCl。 (2)为了确保NaOH稍稍过量，可不可以取体积稍稍过的0.50 mol·L-1 NaOH溶液呢? 回答：是可以的。比如“量取51 mL(或5 2mL)0.50 mol·L-1NaOH溶液”。只是(m1+m2)再不是100 g，而是101 g或102 g。 (3)关于量HCl和NaOH溶液的起始温度“t1/℃” ①不能以空气的温度去代替酸碱溶液的温度;也不能以水的温度去代替酸碱溶液的温度，因为空气、水和溶液(这里是酸碱)的温度是有差别的，会明显影响实验结果。 ②为了使NaOH和HCl溶液的温度稳定，最好是把配成的溶液过夜后使用。 ③最好不求HCl和NaOH两种溶液温度的平均值。两者的温度悬殊差别越大，实验结果越是失去意义，最好是两种溶液的温度相同。办法是:用手握住烧杯使温度低的溶液略有升高，或用自来水使温度高的溶液略微降温，以达到两种溶液温度相同的目的。 读者注意：中和热的测定最好在20℃左右的环境温度条件下进行，不宜低于10℃以下，否则低温环境容易散热，会使中和热的测定值明显偏低。 ④为什么采用环形玻璃棒搅拌混合液，可不可以用普通玻璃棒?能不能用振荡的方法混匀溶液? 环形玻璃棒的优点在于:上下移动搅拌的面积大、范围广(切不可把环形玻璃棒移出混合液的液面!)，混合均匀，普通玻璃棒显然不具有这种优点。金属环形棒也不行。 至于振荡混合液，一定会有部分混合液附着在烧杯壁，这样散失的热量会使中和热的测定值偏低。 ⑤强酸与弱碱，强碱与弱酸的中和反应热值如何估计? 鉴于弱酸、弱碱在水溶液中只能部分电离，因此，当强酸与弱碱、强碱与弱酸发生中和反应时同时还有弱碱和弱酸的不断电离(吸收热量，即电离热)。 所以，总的热效应比强酸强碱中和时的热效应值(57.3kJ/mol)要小一些。 值得注意的是，有少数弱电解质(如氢氟酸)电离时会放热，它与NaOH的中和热会大于57.3 kJ/mol(实为67.7 kJ/mol)。 ⑥酸碱的浓度该有个什么大小范围?太大、太小对测定值会有什么影响? 如果强酸强碱溶液的浓度太大，混合时由于体积增大，离子继续扩散水合产生热效应。离子的水合热大于扩散热，使总过程放热，使得测得的热值偏高。但是酸碱溶液的浓度也不可太小，否则中和反应放出的热太少，温度变化不大，不易测出。经验指出，测定中和热的酸碱的浓度大小范围以在0.10 mol·L-1～1.0 mol·L-1之间为宜。 ⑦本测定有许多难以克服的概略因素:反应容器(烧杯、环形玻璃棒搅拌器)要吸收一些热量，反应混合液的空间要散失一些热量，以及量取溶液体积、温度计读数以及温度计的精确度等都会产生一些误差，所以本测定只能是近似测定强酸强碱的中和热值 二、中和热测定实验八问 1、测定酸碱中和热为什么要用稀溶液？ 答：中和热是酸碱在稀溶液中发生中和反应生成l mol水时所放出的热量，为什么要指明在稀溶液中呢？ 因为如果在浓溶液中，即使是强酸或强碱，由于得不到足够的水分子，因此也不能完全电离为自由移动的离子。在中和反应过程中会伴随着酸或碱的电离及离子的水化，电离要吸收热量，离子的水化要放出热量，不同浓度时这个热量就不同，所以中和热的值就不同，这样就没有一个统一标准了。 2、为什么强酸强碱的中和热是相同的？ 答：在稀溶液中，强酸和强碱完全电离，所以它们的反应就是H+与OH-结合成H2O的反应，每生成lmol水放出的热量（中和热）是相同的，均为57.3 kJ／mol。 3、为什么弱酸、弱碱参加的中和反应的中和热小于57．3 kJ／mol？ 答：弱酸、弱碱在水溶液中不能完全电离，存在着电离平衡。弱酸或弱碱参与中和反应的同时，伴随着电离，电离过程要吸收热量，此热量就要由H+与OH-结合成水分子放出的热量来抵偿，所以总的来说中和热小于57.3 kJ/mol。 4、是什么原因使中和热测定结果往往偏低？ 答：按照课本中所示装置进行中和热测定，往往所测结果偏低，造成如此现象的主要原因有： （1）仪器保温性能差。课本中用大小烧杯间的碎纸片来隔热保温，其效果当然不好，免不了热量散失，所以结果 实验一中和热的测定——恒压量热法 一、目的： 测定醋酸与氢氧化钠的中和热，计算醋酸的电离热。 二、原理 在一定的温度、压力和浓度下，1摩尔酸和1摩尔碱中和时放出的热量叫做中和热。强酸和强碱在水溶液中几乎完全电离，在足够稀释的情况下中和热几乎是相同的，在25℃时：H+ + OH-→H2O △中和H＝－57.3 kJ/mol 若所用溶液相当浓，则所测得的中和热值较高。这是由于溶液相当浓时，离子间相互作用力及其他因素影响的结果。若所用的酸只部分离解，放出的热量则大大小于57.3千焦。 弱酸（或弱碱）在水溶液中部分电离，当其和强碱（或强酸）发生中和反应时，其热效应是中和热和电离热的代数和。例如醋酸和氢氧化钠的反应： 根据盖斯定律，有△中和H＝△电离H＋△中和H 所以△电离H＝△中和H－△中和H 本实验，系采用化学反应标定法，标定量热计的热容量，即将盐酸和氢氧化钠水溶液在量热计中反应利用其已知的中和反应热和测得反应前后量热计的温差△T,计算量热计的热容量。在相同的条件下，将待测反应在量热计中进行，利用它的热容量和反应测得的温差，求出反应热。 四、仪器和药品 杜瓦瓶量热计（包括杜瓦瓶、内管、橡皮塞、夹子、木盒）250 mL容量瓶2只 50 mL移液管3只400 mL烧杯1只洗耳球1只洗瓶1只 1.5 mol/L NaOH 溶液 1.0 mol/L HCl 标准溶液 1.0 mol/L HAc 标准溶液 五、操作说明 1. 调节贝克曼温度计到合适的位置。 2. 50 mL移液管移取1.0 mol/L HCl入250 mL 容量瓶，定容。250 mL 溶液全部加入杜瓦瓶中，内管加入1.5 mol/L NaOH 溶液50 mL。 3. 调节好的温度计插入杜瓦瓶中，稳定后读数，用洗耳球将内管中的NaOH 溶液吹入杜瓦瓶中（可以有剩余），摇匀杜瓦瓶中的溶液，观察温度上升。直到温度不变，记下读数。重复两次，取平均值ΔT。 4. HAc溶液按同样的操作两次，记下平均值ΔT’。 六、实验数据处理： 1.利用下列经验式，计算在实验浓度范围内强酸强碱在实验温度t时的中和反应热效应 △中和H △中和H＝－57111.6＋209.2（t-25）焦耳/摩尔 根据中和反应放热和体系吸热的平衡关系：C酸V酸△中和H=CΔT’ 计算量热计（含溶液）热容量C。式中C酸、V酸分别为酸溶液的物质的量浓度和体积。 七、讨论： 1. 用内管加样的方法：目的是使酸和碱液在反应前都处于同一温度，消除温度不同而带来的误差。 2. 中和热和电离热都与浓度和测定的温度有关，因此在阐明中和过程和电离过程的热效应时，必须注意记述酸和碱的浓度以及测量的温度。 3. 在测定量热计（含溶液）的热容和测定弱酸强碱的中和热时，都要使酸被中和完全，两 中和热及测定实验 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-WEIHUA168 课 题： 第二 章化 学反 应与 能量（第4课时中和热） 制作人：周英姿 【学习目标】理解中和热的含义，会测定中和反应的反应热 【重点】测定中和反应反应热的原理 【难点】测定中和反应反应热的原理 【预备知识】 1、中和热定义：酸和碱发生中和反应，生成1molH2O时所释放的热。 2、在稀溶液中，2molHCl与2molNaOH反应，放出的热量，写出表示中和热的热化学 方程式。 【基础知识】阅读教材P4——P6 1、实验目的？ 2、实验药品？ 3、实验装置如图 4、实验原理 反应热的计算公式：Q=m·c·△t 注：1、△t ：温度差 2、c= kJ·K-1·g-1 3、△H= —Q/n(H2O) 4、m为溶液的总质量 5、数据处理 【思考】①确定初始温度、计算△t及△t的平均值。填入上表。 ②若把所用盐酸和氢氧化钠溶液的密度近似看做1g/mL,则反应混合液的质量m=？ ③反应生成的水的物质的量为多少？ ④△H = 6、注意事项 （1）碎泡沫塑料（或纸条）及泡沫塑料板的作用是什么？ （2）量取盐酸后为什么要将温度计用水冲洗干净冲洗后的溶液能否倒入小烧杯为什么 （3）氢氧化钠溶液为什么是一次性倒入盐酸溶液中，而不是缓缓加入？ （4）实验所用的酸碱的体积均为50ml，但氢氧化钠溶液的浓度略大于盐酸浓度，目的是什么？ 温度实验次数 起始温度t1/℃终止温度 t2/℃ 温度差(t2- t1)/℃ 温度差平 均值△t /℃HCl NaOH 平均 值 1 2 3 深圳大学实验报告课程名称：物理化学实验（1） 实验项目名称：实验四燃烧热的测定 学院：化学与化工学院 专业： 指导教师： 报告人：学号：班级： 实验时间：2012.03.20 实验报告提交时间：2012.04.01 教务部制 Ⅰ、目的要求 1、了解酸碱中和热测定的有关原理。 2、掌握SWC—ZH中和热（焓）测定装置的使用。 II、实验原理 许多化学变化过程都伴随着热效应，即有热量的释放或吸收，中和反应也一样。这些热效应符合热力学第一定律且与物质的状态、所参加反应的量有关，但与反应经历的途径无关。 一定温度、压力和浓度下，1mol强酸和1mol强碱中和时所放出的热量叫中和热。在固定温度和浓度足够稀的情况下，1mol强酸和1mol强碱中和放出来的热几乎是相等的。在不同温度下中和热的经验公式为：△H/J= -57111.6 + 209.2(T/℃-25) （1） 式中T为反应温度。 本文采用SWC-ZH中和热（焓）测定装置进行中和热的测定。实验时，采用已知电压、电流和通电时间下电热丝所产生的热量来标定热量计的热容量常数K。然后在相同条件下，待测反应在热量计中进行，利用已得到体系的热容量和测得的反应体系的温差来求出待测反应的反应热，并与文献值作了比较。本文实验方法和实验装置亦可用于其他热效应如溶解热、稀释热等的快速、准确测定。 Ⅲ、仪器与试剂 试剂：1.000mo l·dm-3 HCl溶液、1.000mo l·dm-3 NaOH溶液。（配制溶液所用的水为去离子水。） 仪器如图所示： 图 1 中和热测定系统示意图 Ⅳ、实验步骤 4-1、热量计热容量的测定（略） ①、热量计装置如图所示。用干布擦净热杯，用容量瓶取500.00ml蒸馏水注入其中，放入搅拌磁子，调节适当的转速，塞紧瓶盖(实验过程的搅拌速度不再改变)。 ②、将精密直流恒流电源的两输出引线分别接在电热丝的两接头上，打开电源开关，调节输出电压和电流（功率P为3～4W），然后将其中一根接线断开。 ③、打开精密数字温度温差仪开关，待温度基本稳后按下“采零”键。 ④、打开中和热软件，在坐标轴上点击右键会出现 1电脑温差测量仪2精密数字温差仪 3热量计 4电磁搅拌子 5磁力搅拌器 实验 中和反应热的测定 【实验目的】 1、理解中和热的概念。 2、学习中和热的测定方法。 3、通过实验，进一步领会做定量实验的方法。 【知识点回顾】 中和热概念：酸与碱发生中和反应生成1molH 2O 时所释放的热量 【实验原理】 1、0.50mol ·L －1盐酸和0.55 mol ·L －1NaOH 溶液的密度都是1g ·cm －3，所以50mL 0.50mol ·L －1盐酸的质量m 1=50g ，50mL 0.55mol ·L －1 NaOH 溶液的质量m 2=50g 。 2、中和后生成的溶液的比热容c=4.18J ·(g ·℃)－1，由此可以计算出0.50mol ·L －1盐酸与 0.55mol ·L －1NaOH 溶液发生中和反应时放出的热量为 （m 1+m 2）·c ·(t 2-t 1)=0.418(t 2-t 1)kJ 又因50mL 0.50mol ·L －1盐酸中含有0.025molHCl ，0.025molHCl 与0.025molNaOH 发生中和 反应，生成0.025molH 2O ，放出的热量是0.418（t 2-t 1）kJ ，所以生成1 molH 2O 时放出的热 量即中和热 为 △H=-025.0) (418.012t t kJ ·mol -1 【实验用品】 大烧杯（500mL ）、小烧杯（100mL ）、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡 沫塑料或硬纸板（中心有两个小孔），环形玻璃搅拌棒。 0.50mol ·L －1盐酸、0.55mol ·L －1 NaOH 溶液。 注：为了保证0.50mol ·L －1盐酸完全被NaOH 中和，采用0.55mol ·L －1NaOH 溶液，使碱稍微 过量。 【实验过程】 一、测定前的准备工作 1、 温度计的使用。 ⑴选择精密温度计（精确到0.1℃），并进行校对（本实验温度要求精确到0.1℃）。 ⑵使用温度计要轻拿轻放。温度计用后要及时 放回 。刚刚测量高温的 温度计不可立即用水冲洗，以免 。 实验 中和热的测定 实验的教学要求 学生应通过量热实验，掌握热化学的主要研究手段，并以此为基础，分析过程中能量的来源及变化情况。本实验的具体要求是： 1．学生应通过中和热的测定，明确量热实验的基本方法。 2．掌握量热计的构造原理及特点，并能独立设计测定非反应体系热效应(例如溶解热、稀释热等)的仪器构造及操作过程。 3．学会测定量热计常数的几种方法，比较各自的优点与不足。 4．了解中和反应所用酸的种类及浓度对中和热引起的偏差及其原因。 实验内容 一、实验目的 1、掌握中和热的测定方法 2、通过中和热的测定，计算弱酸的解离热。 二、实验原理 在一定温度、压力和浓度下，一摩尔的H ＋和一摩尔OH －完全发生中和反应时放出的热叫中和热。对于强酸 和强碱来说，由于其在水溶液中几乎全部电离，所以其中和反应实际上是H ＋＋OH － H 2O ，由此可见，这类 反应的中和热与酸的阴离子无关，故任何强酸和强碱的中和热都相同。而对于弱强弱碱来说，它们在水溶液中没有完全电离，因此，在反应的总热效应中还包含着弱酸弱碱的电离热，如以强碱(NaOH)中和弱酸(HAc)时，其在中和反应之前，首先进行弱酸的电离，故其中和反应情况可以表示如下： HAc ＝H ＋＋Ac － ΔH 电离 H ＋＋OH －＝H 2O ΔH 中和 总反应 HAc ＋OH －＝H 2O ＋Ac － ΔH′中和 由此可见，ΔH′中和是弱酸与强碱中和反应的总热效应，它包括中和热和电离热两部分。根据盖斯定律可知，如果测得这一反应的ΔH′中和和ΔH 中和。就可以计算出弱酸的电离热ΔH 电离。 即： ΔH′中和＝ΔH 中和＋ΔH 电离 ΔH 电离＝ΔH′中和－ΔH 中和 （1） 如果中和反应是在绝热良好的杜瓦瓶中进行，让酸和碱的起始温度相同，同时使碱稍微过量，以使酸能被中和完全，则中和放出的热量可以全部为溶液和量热计所吸收，这时可写出如下的热平衡式： T K H 1000 V M ?-=??中和酸酸 （2） 式中 M 酸——酸的浓度（mol?dm -1）； V 酸——酸得体积（dm 3）； ΔH 中和——反应温度下的中和热（J?mol -1）； K ——量热计热容量（J?K -1）；(表示量热器各部分热容量之和，亦即加热此量热器系统，使温度升高1 K 所需的热量) ΔT——溶液真实温差，可用雷诺图解法求得。 测定量热计热容K 有两种方法：化学标定法和电热标定法。前者是将已知热效应的标准样品放在量热计中反应使其放出一定热量；后者是在溶液中输入一定的电能，然后根据己知热量和温升，按(2)式计算出K 。前—种方法可以用强酸(HCl)和强碱(NaOH)在量热计中反应，利用其己知的中和热和测得的温升，计算量热计热容量。测得量热计的热容量K 后，就可以在相同条件下测定未知反应的反应热了。 三、实验仪器和药品 SWC-ZH 中和热（焓）测定装置 1套； 量筒（500ml ） 1只； 移液管（25ml ） 3支； 1mol·dm -3的HCl 溶液，1mol·dm -3的NaOH 溶液，1mol·dm -3CH 3COOH 溶液。 四、实验步骤 1. 仪器准备 （1）打开机箱盖，将仪器平稳地放在实验台上，将传感器PT100插头接入后面版传感器座，用配置的加热功率输出线接入“I+”、“I-”“红-红”、“兰-兰”，接入220V 电源。 座位号：10 姓名：唐红娟 专业：化学工程与工艺 学号：14124101220 中和热（焓）的测定 一、 实验目的 1、 通过实验了解中和热的概念 2、 了解用热量计来直接测定反应热效应的实验方法与操作技能。 3、 学习用图解法进行数据处理，以求得正确△T 的方法。 4、 学习使用精密直流稳压电源和精密数字温度温差仪。 二、 实验原理 在一定温度和浓度下，酸和碱进行中和反应时产生的热效应称为中和热。对于强酸和强碱，由于他们在水中完全解，中和反应实质上是氢离子和氢氧根离子的反应。因此在浓度足够低的条件下，不同的强酸强碱的中和热几乎是相同的，例如在25℃时，进行一个单位反应的热化学方程式为： H ＋ + OH － ＝ H2O △H 中和=-57.36 J·mol －1 本实验利用热量计分别测定盐酸和氢氧化钠中和反应的△H 中和。为此首先利用电热法标定热量计常数K ，对热量计施以电压U （伏）、电流强度I （安培），并通过t(秒)后，使热量计温度升高 △T （K ）。根据焦耳-楞次定律可知，热量 计常数K 为： IUt K=T ?K 的物理意义是热量计升高1K 时所需要的热量。它是热量计中的水及各部分的热容之和。等量酸碱的中和热△H 中和及△H 均由下式计算： K rHm=-1000T CV ???式中：C 为酸（或碱）溶液的初始浓度，3mol dm ; V 为酸或（碱）溶液的体积，ml 。 三、 实验仪器和试剂 热量计（包括杜瓦瓶、电热丝、储液管、磁力搅拌器）1套；精密直流稳压 电源1台；精密数字温度差仪1台；量筒（500ml 、50ml ）各一个；13mol dm NaOH ；13mol dm HCl 。 实验七十三 中和热的测定 【实验目的】 1.掌握酸碱中和反应热效应的测定方法。 2.学会用雷诺图解法校正温差。 【实验原理】 在一定的温度和压力下，1mol 酸和1mol 碱发生中和反应时所放出的热量叫做中和热。本实验利用盐酸与氢氧化钠反应，测定其中和热。离子方程式如下： 图4-18为量热计装置图，反应在绝热容器杜瓦瓶中进行，温度传感器为热电偶，温度时间曲线由计算机采样自动绘出。根据反应后量热计温度升高的值以及量热计的热容K ，就可以算出该反应的热效应。在实验过程中，让氢氧化钠过量，故反应的量可准确地用盐酸的 量来进行计算。设HC1溶液浓度为c mol.L -1，体积为V 升，反应后温度升高ΔT 中，则中和 热为： 中中和＝－T CV K H ??? （4-29） 量热计的热容K 可用电热标定法标定。当中和反应结束后，系统中溶液的量是一定的，此时在恒定的电压V 下向系统中的电加热器提供一恒定的电流I ，加热一段时间t 后，系统的温度会升高，若升高的温度为ΔT 电，则可用（4-30）式计算出量热计的热容K 。本实验加热过程中向系统提供的电功由计算机对电流、电压和时间进行采样后自动计算出来，不需要人工计算。 电电电功T VIt T K ??== （4-30） 图4-18 量热计装置图 【仪器和试剂】 1.仪器：计算机 1台、打印机 1台、杜瓦瓶 1个、中和热测量数据采集接口装置 1台、恒流源 1台、容量瓶（100mL 1个）。 2.试剂： 标准HC1溶液（约0.1mol ·L -1，准确浓度要标定）、NaOH 溶液（约0.11mol ·L -1） 【实验步骤】 1．用100mL 容量瓶量取100mLNaOH 溶液（约1.1mol·L -1）注入杜瓦瓶中，再加入800mLH 2O 。并放入磁力搅拌子，开启磁力搅拌器，缓慢搅拌。用100mL 容量瓶精确量取100mLHC1溶液，放置一旁备用。 2．用滤纸将温度传感器擦干净后插入杜瓦瓶中。将电热丝加热插头插入电源插孔，迅速设定加热电流为0.6～0.8A 之间后，拔下加热插头。 H + + OH -H 2 O 实验原理：稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH 2O ，这时的反应能量变化叫做中和热。实验中通过测定酸碱中和反应过程中所放出的热量来计算中和热。 实验用品：大烧杯（500mL ）、小烧杯（100mL ）、温度计、量筒（50mL ）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌器。,ol/L 盐酸、L NaOH 溶液。 实验步骤：⑴在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯扣与大烧杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上用泡沫塑料板作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌器通过，以达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。该实验也可在保温杯中进行。 ⑵用一个量筒量取50mL L 的盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 ⑶用另一个量筒量取L 的NaOH 溶液，并用温度计测量NaOH 溶液的温度，记入下表。 ⑷把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌器放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH 溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用环形玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。 ⑹根据实验数据计算中和热。 为了使计算更简便一些，我们近似地认为L 的盐酸和L 的NaOH 溶液的密度都是1g/cm 3 ,所以L 的盐酸的质量m 1=50g ，L 的NaOH 溶液的质量m 2=50g 。 中和后生成溶液的比热容c=·（g ·℃）-1 ,由此可以计算出，L 的盐酸与L 的NaOH 溶液发生中和反应时放出的热量为（m 1+ m 2）·c ·（t 2- t 1）=（t 2- t 1）kJ 又因L 的盐酸中含有 HCl ， HCl 与 NaOH 发生中和反应，生成，放出热量是（t 2- t 1）kJ 所以，生成1 mol H 2O 时放出的热量即为中和热为 025 .0) (418.012t t kJ/mol 实验思考： 1、反应热的测定实验中酸碱溶液为什么一定用稀溶液？ 答：在稀溶液中强酸与强碱已经完全电离，不会影响H ++OH -==H 2O 反应所产生的热量的测定。另外， 稀溶液的比热接近于水，密度与水相差不大，在粗略计算时误差小。同时应注意溶液也不能太稀，因溶液浓度太小时，体系温度改变量太小，测量时困难，且测得的误差很大。 2、简易的量热剂中大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么？ 答: 3、实验时，为什么酸或碱一定略过量？ 4、不同的强酸与强碱之间的反应，若它们的体积和氢离子的浓度值均与教材中所给定值相同，所测得的反应热是否也相同？ 答：相同。因为参加反应的物质都是强酸与强碱，它们在水中均是完全电离，所发生的反应都是H ++OH -==H 2O ，且它们所含的H +和OH -的物质的量相同，产生的水的量也相同，所以测定的反应热也就中和反应反应热的测定实验报告
中和热及测定实验
中和热的测定实验方案
中和热的测定教案
中和反应中反应热的测定
物理化学实验二 中和热的测定
中和反应反应热的测定实验报告修订稿
中和热的测定
中和热的测定
中和热测定实验中的若干问题汇总
中和热的测定
中和热及测定实验修订稿
实验B 酸碱中和热测定实验
实验 中和反应热的测定
实验3中和热的测定(1)
10-4- 中和热(焓)的测定
中和热的测定
中和反应反应热的测定实验