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：①天平 ②量筒 ③烧杯 ④滴定管 ⑤温度计 ⑥试管 ⑦酒精灯( )
A．①②④⑤ C．②③④⑦ 答案：B
2．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 C．底部垫纸条
B．环形玻璃搅拌棒 D．两个量筒 B．②③⑤ D．全部
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：D
3．强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为：H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol
－1
＋
－
。已知①HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol
－1
－1
②HCl(aq)＋NaOH(s)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－b kJ·mol
－1
③HNO3(aq)＋
KOH(aq)===KNO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－c kJ·mol则a、b、c三者的大小关系为( )
A．a>b>c C．a＝b＝c
B．b>c>a D．无法比较
解析：NH3·H2O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：B
4．已知H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol。以下四个化学反应方程式： ①H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ②H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l) ④CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)＋H2O(l) 其中反应热为－57.3 kJ/mol的是( ) A．①和② C．④
B．③ 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
1
反应生成1 mol水时放出的热量。H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol表示强酸和强碱反应时的中和热。反应①②都生成2 mol水，反应放出的热量一定大于57.3 kJ/mol；③中NH3·H2O是弱碱，电离时吸收热量，HCl和NH3·H2O反应放出的热量一定小于57.3 kJ/mol；④中CH3COOH是弱酸，NH3·H2O是弱碱，电离时都吸热，CH3COOH和NH3·H2O反应放出的热量一定小于57.3 kJ/mol，因此①②③④都不对。
答案：D
5．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＋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溶液的浓度约是1.00 mol/L D．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，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V1＝30 mL时，温度最高，说明此时两者恰好完30 mL×1.00 mol/L全反应，则c(NaOH)＝＝1.5 mol/L，C项错。该实验不能证明有水生成的
20 mL其他反应也是放热反应，D错误。
答案：B
6．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) ΔH＝－57.3 kJ/mol。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1 mol·L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( )
－1＋
－
2
A．A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 C．b＝5.73
D．C表示浓硫酸与NaOH溶液的反应
解析：CH3COOH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 mol·L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b＝5.73。
答案：C
7．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。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
8．1.00 L 0.5 mol·L 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( )
A．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋28.7 kJ·mol
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－28.7 kJ·mol
C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.4 kJ·mol
3
－1－1－1－1
－1
D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ·mol
解析：只要反应热ΔH与化学计量数对应，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ΔH＝－57.4 kJ·mol。
答案：D
9．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：C
10．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 mol·L NaOH溶液分别与0.5 mol·L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、滴定管，D错。
答案：A
11．用50 mL 0.50 mol·L盐酸和50 mL 0.55 mol·L 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·℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1 g·cm，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 解析：代入公式ΔH＝－
－3
－3
－1
－1
－1
－1
－1
－1
－1－1
QnH2O
＝－
cmΔTnH2O
4.18×10×50＋50×3.3－1
＝－ kJ·mol
0.025≈－55.2 kJ·mol。 答案：A
4
－1
12．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 mol·L硫酸溶液与2.00 L 1.00 mol·L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：H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol ΔH＝－57.3 kJ·mol HF(aq)＋NaOH(aq)===NaF(aq)＋H2O(l) ΔH＝－67.7 kJ·mol。
14．(12分)已知热化学方程式H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 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。
(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4.2×10kJ/(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1～2 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/mol×0.002 5 mol＝0.14 kJ。
(2)0.05×10 mL×1.0 g/mL×4.2×10 kJ/(g·℃)×Δt＝0.14 kJ，解得Δt＝0.7 ℃，即溶液温度升高了0.7 ℃。
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，
5
3
－3
－3
＋
－
－1
－1－1
－1
－1
讲与练高中化学 1.1.3 中和反应反应热的测定课时作业 新人教版选修4
