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高中化学|反应热与焓变:中和热测定实验,5 个得分点一次讲清(附方法总结与习题)

高中化学|反应热与焓变:中和热测定实验,5 个得分点一次讲清(附方法总结与习题)

拿到一道关于反应热的题,很多同学的第一反应是背定义,第二反应是套公式,第三反应——算错了。

其实反应热最常考的,不是计算本身,而是你有没有把“谁在放热、热往哪去、怎么测出来”这条线理顺。理顺了,选择题稳拿,计算题也不再丢分。

这篇用 5 个得分点,把“反应热与焓变”里的中和热测定实验一次讲清,文末附速记表和课后习题。

01 得分点一:先分清体系与环境

体系:被研究的物质系统。

环境:与体系相互影响的其他部分。

一句话记忆:你研究谁,谁就是体系,剩下的都是环境。

02 得分点二:反应热到底是什么

在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。

注意两个方向:体系向环境放热——放热反应;体系从环境吸热——吸热反应。判断的关键,是看热量从谁流向谁。

03 得分点三:中和热怎么测——认识实验装置

中和反应反应热的测定,用的是简易量热计。装置里的每一件仪器都有明确分工:

玻璃搅拌器:使反应物混合均匀、充分接触。

隔热层:减少热量散失,保证测量尽量接近真实放热量。

温度计:测定反应前后反应体系的温度。

简易量热计:温度计与玻璃搅拌器穿过杯盖伸入内筒,内筒外有隔热层与外壳。

04 得分点四:实验步骤与数据处理(Q=cmΔt)

测定原理:环境温度不变时,根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容来计算反应热,即Q=cmΔt。

第一步 测起始温度 t1:测量混合前 50 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸、50 mL 0.55 mol·L⁻¹氢氧化钠溶液的温度,取两温度平均值,记录为 t1。

第二步 测终止温度 t2:将酸碱溶液迅速混合,用玻璃搅拌器轻轻搅动,准确读取混合溶液的最高温度,记录为 t2。

第三步 重复实验:重复实验操作两次,记录每次数据,取平均值作为计算依据。

数据处理:设溶液密度均为 1 g·cm⁻³,中和后溶液比热容 c=4.18 J·g⁻¹·℃⁻¹。根据实验数据算出该反应放出的热量 Q≈1.42 kJ,则生成 1 mol H₂O 时放出的热量为 56.8 kJ。

关键细节:氢氧化钠溶液用 0.55 mol·L⁻¹(稍过量),是为了保证 0.50 mol·L⁻¹ 的盐酸被完全中和,热量测得更准。

05 得分点五:实验结论与三个易错点

实验结论:大量实验测得,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 1 mol H₂O 时放出 57.3 kJ 的热量。

易错点 1:t2 要读“最高温度”,不是搅拌后随便一读。

易错点 2:隔热层不能省——热量散失会让测得值偏小。

易错点 3:重复实验取平均值,单次数据不作数。

方法总结|一张表速记

课后习题|5 题自测

1.(概念)关于反应热,下列说法正确的是( )

A. 反应热就是反应的温度变化  B. 等温条件下,体系向环境释放或吸收的热量称为反应热  C. 反应热与体系、环境无关  D. 只有放热反应才有反应热

答案:B。反应热指等温条件下体系向环境释放或吸收的热量;A 错在把温度变化当热量,C、D 说法本身错误。

2.(装置)简易量热计中,玻璃搅拌器的作用是( )

A. 减少热量散失  B. 测定反应温度  C. 使反应物混合均匀、充分接触  D. 隔热保温

答案:C。减少热量散失是隔热层的任务,测温度是温度计的任务。

3.(计算)中和热测定中,混合溶液温度升高 Δt=3.4 ℃,溶液总质量约 100 g,比热容 c=4.18 J·g⁻¹·℃⁻¹,则该反应放出热量约为( )

A. 1.42 kJ  B. 14.2 kJ  C. 56.8 kJ  D. 57.3 kJ

答案:A。Q=cmΔt=4.18×100×3.4 J≈1.42 kJ。

4.(误差)若实验时简易量热计隔热层破损,测得的中和热数值会( )

A. 偏大  B. 偏小  C. 不变  D. 无法判断

答案:B。热量散失后,体系温度升高值变小,Q 偏小,测得值偏小。

5.(结论)在 25 ℃和 101 kPa 下,强酸稀溶液与强碱稀溶液中和生成 1 mol H₂O 时,放出的热量约为( )

A. 1.42 kJ  B. 56.8 kJ  C. 57.3 kJ  D. 100 kJ

答案:C。这是标准实验结论:57.3 kJ。

写在最后

反应热的题目,考的是“定义准、装置熟、计算稳”三件事。把体系与环境分清,把 Q=cmΔt 的每一步写清,把 57.3 kJ 记牢,这类题基本就能拿满。

觉得有用,点个“在看”支持一下;需要其他章节的速记整理,评论区告诉我。

|(注:部分内容由豆包工作 AI 生成)

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