1、课时作业 3 中和反应反应热的测定时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 4 分，共 48 分)1在做中和反应实验测定中和热时，应使用的仪器正确的组合是：天平 量筒 烧杯 滴定管 温度计 试管 酒精灯( )A BC D全部答案：B2在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的是( )A碎泡沫塑料 B环形玻璃搅拌棒C底部垫纸条 D两个量筒解析：量筒多少不影响中和热的实验误差。烧杯之间放碎泡沫塑料是为了减少热量的损失；环形玻璃搅拌棒搅拌是为了使反应放出的热量各处均匀，温度测定的准确；底部垫纸条也是为了减少热量的损失。答案：D3强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为：H (aq)
2、OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1 。已知HCl(aq)NH 3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H 2O(l) Ha kJmol1 HCl(aq)NaOH(s)=NaCl(aq)H 2O(l) Hb kJmol 1 HNO 3(aq)KOH(aq)=KNO3(aq)H 2O(l) Hc kJmol1 则 a、b、c 三者的大小关系为( )Aabc BbcaCabc D无法比较解析：NH 3H2O 电离吸热，氢氧化钠溶解过程放热，且比较的都是数值大小。答案：B4已知 H (aq)OH (aq)=H2O(l) H 57.3 kJ/mol。以下四个化学反应方程式：H 2SO4(
3、aq)2NaOH(aq)= =Na2SO4(aq)2H 2O(l)H 2SO4(aq)Ba(OH) 2(aq)=BaSO4(s)2H 2O(l)HCl(aq)NH 3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H 2O(l)CH 3COOH(aq)NH 3H2O(aq)=CH3COONH4(aq)H 2O(l)其中反应热为57.3 kJ/mol 的是( )A和 BC D以上都不对解析：此题与“中和热”概念有关， “中和热”是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成 1 mol 水时放出的热量。H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol 表示强酸和强碱反应时的中和热。反应都生成 2
4、 mol 水，反应放出的热量一定大于57.3 kJ/mol；中 NH3H2O 是弱碱，电离时吸收热量，HCl 和NH3H2O 反应放出的热量一定小于 57.3 kJ/mol；中 CH3COOH是弱酸，NH 3H2O 是弱碱，电离时都吸热， CH3COOH 和NH3H2O 反应放出的热量一定小于 57.3 kJ/mol，因此都不对。答案：D5将 V1 mL 1.00 mol/L 盐酸溶液和 V2 mL 未知浓度的 NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持 V1 V250 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
5、热能CNaOH 溶液的浓度约是 1.00 mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：本题考查了中和反应与能量的关系，着重考查学生分析问题的能力。从图中曲线可以看出，温度为 22时，V 1为 5 mL，则 V2为 45 mL，此时已经开始发生反应，所以 22一定不是环境温度，A 项错。曲线随 V1的增多而升高，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 项正确。当 V130 mL 时，温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则 c(NaOH)1.5 mol/L，C 项错。该实验不能证明有水生30 mL1.00 mol/L20 mL成的其他反应也是放热反应，D 错误。答案
6、：B6强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为 H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与 0.1 molL1 的 NaOH 溶液恰好完全反应，放出的热量与消耗 NaOH 溶液的体积之间的关系如图所示 (CH3COOH 电离要吸热) 。则下列描述正确的是( )AA 表示稀硝酸与 NaOH 溶液的反应B B 表示稀醋酸与 NaOH 溶液的反应Cb5.73DC 表示浓硫酸与 NaOH 溶液的反应解析：CH 3COOH 是弱酸，电离会吸热，浓硫酸溶解会放出大量热，这些不属于中和热，所以稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与 1.0 L 0.1 molL1
7、的 NaOH 溶液恰好完全反应，实际放出的热量的大小顺序为浓硫酸( A)稀硝酸(B)稀醋酸(C)，b 点表示生成 0.1 mol H2O(l)，所以 b5.73。答案：C7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)时所释放的热量叫做中和热D测定中和热时可用稀硫酸和稀 Ba(OH)2 溶液解析：中和热是指稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时所释放的热量，故 C 项正确。H 2SO4和 Ba(OH)2反应时，除生成水外，还有 BaSO
8、4生成，所以其反应热不是中和热，D 项错误。答案：C81.00 L 0.5 molL1 NaOH 溶液与足量稀盐酸反应，放出28.7 kJ 热量，下列表示该反应中和热的热化学方程式正确的是( )ANaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l)H28.7 kJmol 1B NaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l)H28.7 kJmol 1CNaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l)H57.4 kJmol 1DNaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l)H57.4 kJmol 1解析：只要反应热 H与化学计
9、量数对应，同时扩大或缩小相同倍数，可书写出若干个满足要求的热化学方程式。但表示该反应中和热的热化学方程式须是生成 1 mol H2O 时的情况。由题意可知生成 0.5 mol H2O 放热 28.7 kJ，则生成 1 mol H2O 放热为 57.4 kJ，即该反应 H57.4 kJmol1 。答案：D9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，使测试结果不准确。答案：C10在测定中和热的实验中
10、，下列说法正确的是( )A使用环形玻璃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 0.5 molL1 NaOH 溶液分别与 0.5 molL1 的盐酸、醋酸溶液反应，如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、烧杯、滴定管、温度计解析：在中和热的测定中，使用环形玻璃棒搅拌，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 项仪器中不需要天平、滴定
11、管，D 错。答案：A11用 50 mL 0.50 molL1 盐酸和 50 mL 0.55 molL1 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 Jg1 1 ，盐酸和 NaOH 溶液的密度都近似认为是 1 gcm3 ，则中和反应生成 1 mol 水时放热( )A55.2 kJ B391 kJC336 kJ D1.38 kJ解析：代入公式 H QnH2O cmTnH2O kJmol14.1810 350 503.30.02555.2 kJmol 1 。答案：A12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用滴定管量
12、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，放出的热量减少，测得中和热的数值不准。答案：B二、非选择题(52 分)13(8 分)1.00 L 1.00 molL1 硫酸溶液与 2.00 L 1.00 molL1氢氧化钠溶液完全反应，放出 114.6 kJ 的热量，写出该反应的热化学方程式_；由此得出，强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热为_。若 1 mol HF 在水溶液中完全电离时放出 10.4 kJ
13、 的热量，则当稀溶液中有 1 mol HF 跟 1 mol NaOH反应时的热化学方程式为_。解析：一般弱酸电离吸热，但 HF 电离放热。答案：H 2SO4(aq)2NaOH(aq)= =Na2SO4(aq)2H 2O(l) H114.6 kJmol 1 H57.3 kJmol 1 HF(aq)NaOH(aq)=NaF(aq)H 2O(l) H67.7 kJmol 1 。14(12 分) 已知热化学方程式 H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol ，问：(1)实验室用 0.025 L 0.10 mol/L 的一元强酸和强碱互相中和，则滴定过程中释放的热量为_ kJ。(
14、2)若中和后溶液体积为 0.05 L，又已知中和后的溶液的比热容为 4.2103 kJ/(g)，且密度为 1.0 g/mL，则溶液温度升高_ 。(3)由(2)说明为什么需要用 12 mol/L 的强酸和强碱反应测定中和热？_。解析：(1) 根据中和热的定义，生成 1 mol 水放出 57.3 kJ 的热量，0.025 L 0.10 mol/L 的强酸和强碱中和后生成 0.002 5 mol 水，放出的热量为 57.3 kJ/mol0.002 5 mol0.14 kJ 。(2)0.05103 mL1.0 g/mL4.2103 kJ/(g)t0.14 kJ，解得 t0.7 ，即溶液温度升高了 0.
15、7 。答案：(1)0.14 (2)0.7(3)根据 (2)的计算可知，当溶液的浓度过小，则释放的热量较少，且由于是逐渐产生热量，故测定的中和热误差较大。若浓度过高，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制较大，中和过程产生热量的一部分将补偿给电离分子解离所需要的热量，同样会造成较大的误差15(20 分)(1)理论上稀的强酸、强碱反应生成 1 mol H2O(l)时放出 57.3 kJ 的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式_。(2)如图所示，A 为泡沫塑料板，上面有两个小孔，分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒，两个小孔不能开得过大，其原因是_；反应需要测量温度，每次测量温度后都必须
16、采取的操作是_。(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的体积都是 50 mL，密度都是 1 g/cm3，物质的量浓度都为 0.50 mol/L，又知中和后生成溶液的比热容 c4.18 J/(g)。为了计算中和热，实验时还需测量的数据有(填字母)_。A反应前盐酸的温度 B反应前盐酸的质量 C 反应前氢氧化钠溶液的温度 D反应前氢氧化钠溶液的质量 E反应后混合溶液的最高温度 F反应后混合溶液的质量(4)某学生记录数据如下：起始温度 t1/终止温度t2/实验序号盐酸 氢氧化钠 混合溶液1 20.0 20.1 23.22 20.2 20.4 23.43 20.5 20.6 23.6依据该学生的实验数据计算，该实
17、验测得的中和热 H_。解析：中和热的测定以强酸、强碱的稀溶液反应生成 1 mol H2O(l)时所放出的热量为标准，所以中和热的大小与所取用的酸和碱的量无关。注意热量的损失影响中和热的测定，另外测量混合溶液的温度时一定要读取混合溶液的最高温度。答案：(1)NaOH(aq) H2SO4(aq)= Na2SO4(aq)H 2O(l) 12 12H57.3 kJ/mol (2) 减少热量损失 用水将温度计冲洗干净并用滤纸擦干 (3)ACE (4)51.8 kJ/mol16(12 分) 盐酸或硫酸和氢氧化钠溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明氢氧化钠溶液与盐酸或硫酸发生了反应，从
18、中和反应的热效应出发，设计了下面几种实验方案。请回答有关问题。(1)方案一：如图组装好实验装置，图中小试管用细线吊着，细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右端 U 形管两端红墨水相平。实验开始，向下插细铁丝，使小试管内盐酸和广口瓶内氢氧化钠溶液混合，此时观察到的现象是_，原因是_。(2)方案二：该小组同学借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果氢氧化钠溶液与盐酸混合前后有温度的变化，则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的氢氧化钠溶液和盐酸各 1 L 混合，用温度计测量反应前后温度的变化，测得的部分数据如下表：编号 盐酸 氢氧化钠 t/1 0.1 molL1 0.05 molL1 3.52
19、 0.1 molL1 0.1 molL1 x3 0.2 molL1 0.2 molL1 14则 x_。(3)方案三：该小组还设计了如图所示装置来证明氢氧化钠溶液确实与稀硫酸发生了反应。他们认为若洗气瓶中导管口有气泡冒出，则说明该反应放出热量，从而证明发生了反应。实验时，打开分液漏斗活塞发现导管流出液体不畅，原因可能是_。从原理上讲，该实验设计的不合理之处为_。请你在此实验基础上提出修改方案_。解析：(1) 方案一中盐酸和氢氧化钠发生中和反应会放出热量，使广口瓶内气体温度升高，气体受热膨胀，压强增大，U 形管内液面左边下降、右边升高。(2)方案二中由反应的盐酸和氢氧化钠的物质的量来看，1 号反应
20、中参加反应的盐酸和氢氧化钠都是 0.05 mol，温度升高 3.5 ；3号反应中参加反应的盐酸和氢氧化钠都是 0.2 mol，为 1 号反应物量的 4 倍，而温度变化也是 4 倍，由此看出参加反应的物质的量与温度变化量成正比。2 号反应中参加反应的盐酸和氢氧化钠的物质的量是 1 号反应中的 2 倍，故温度变化应为 7 。(3)方案三中稀硫酸具有一定的体积，冒出气泡的原因可能是加入稀硫酸使锥形瓶内压强增大引起的。可以在分液漏斗上部塞子和锥形瓶之间连接一导管，即维持分液漏斗和锥形瓶内气压相等，便于液体顺利流下。如图。答案：(1)U 形管内液面左边下降、右边升高 盐酸和氢氧化钠发生中和反应会放出热量，使广口瓶内气体温度升高，气体受热膨胀，压强增大，从而使 U 形管内液面左边下降，右边升高(2)7(3)没打开分液漏斗上部塞子 稀硫酸具有一定的体积，冒出气泡的原因可能是加入稀硫酸使锥形瓶内压强增大引起的 在分液漏斗上部塞子和锥形瓶之间连接一导管
