归纳与整理第二课时教案

中和热的测定

一、实验目的：

1.通过实验了解中和热的概念；

2.了解用量热计来直接测定反应热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，由于它们在水中完全解离，中和反应实质上是H和OH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



rHm57.36kj.mol1 (1) 对于弱碱和强碱进行的中和反应，情况有所不同。以醋酸的中和反应为例，因为醋酸的解离度很小，故可以认为是HAc与OH进行的中和反应。因为中和热rHm-只决定于始终态，而与过程无关，所以将-HA的解离反应和H和OH生成H2O两步进行：c其设计为

HAcHAcrHm,解

HOHH2OrHm，中 根据盖斯定律，有

rHmrHm,解rHm,中 （2）

则

rHm,解rHmrHm,中 （3）

本实验利用热量计分别测定盐酸和氢氧化钠中和反应的rHm,中，利用（3）式即可求得醋酸的解离热rHm解。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（安倍），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：

KIUt （4）

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rH,中m及rH均m由下式：计

rHm三、实验仪器和试剂：

KT1000 (5) CV热量计（包括杜瓦瓶、电热丝、储液管、磁力搅拌器）；精密直流稳压电源；精密数字温度温差仪；量筒（500ml、50ml）各一个；1 mol·dm-3NaOH;1mol·dm-3HCl;;1mol·dm-3CH3COOH。

四、实验步骤：

1、热量计常数K的测定

用干布擦净杜瓦瓶，量筒取500ml蒸馏水注入其中，放入搅拌礠子，调节适当转速，轻轻塞紧杜瓦瓶瓶塞。将精密直流稳压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，然后将其中一根引线断开。接下精密数字温度温差仪开关，

片刻后“采零”，定时1分钟，此后每分钟记录一次温差或温度，当记下第10个读数时，立即将稳压电源断开的接线接上，连续记录温差或温度，待温度升高0.8~1.0 时，关闭稳压电源开关，并记录通电时间t。继续搅拌，每间隔一分钟记录一次温差或温度，断电后测10个点为止。作图确定由于通电而引起的温度变化。

2、中和热的测定

将杜瓦瓶中的水倒掉，干布擦净，量筒取400ml蒸馏水注入其中，加50ml 1mol·dm-3的H Cl溶液。再取50ml 1mol·dm-3的Na OH溶液注入碱储液管中，查漏，玻璃棒插入储液管中，适当调节转速，轻轻塞紧瓶塞，每分钟记录一次温度或温差，记录10分钟。将储液管中玻璃往上提，使酸碱中和，继续每隔一分钟记录一次温度或温度，作图确定T2。

3、酸碱解离热的测定

用1 mol·dm-3的CH3COOH溶液代替H Cl溶液，重复上述操作，求出T3。

4、将作图法求得的T1、电流强度I、电压U和通电时间t代入（4）式，计算热量计常数K。将热量计常数K及作图法求得的T2、T3分别代入（5）式中，计算出rHm,中和rHm。

将rHm,中和rHm代入（3）式，计算醋酸摩尔解离热rHm解。

五、数据记录与处理：

室温30.56℃ IU=9.897 表1 处理后温度差汇总情况表 t/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 热量计常数K的测定△T/℃

0.011 0.019 0.025 0.034 0.041 0.048 0.063 0.078 0.095 0.121 0.17 0.194 0.211 0.226 0.312 0.363 0.417 0.566 0.683 0.837 0.954 1.139 1.146 1.159 1.165 1.17 中和热的测定△T/℃

0.011 0.025 0.044 0.063 0.083 0.100 0.117 0.133 0.140 0.151 1.842 1.888 1.914 1.935 1.950 1.969 1.985 1.999 2.011 2.018

醋酸解离热的测定△T/℃

0.011 0.018 0.036 0.048 0.064 0.079 0.088 0.099 0.109 0.118 1.415 1.428 1.442 1.454 1.468 1.482 1.494 1.508 1.532 1.576

2.22.01.81.61.41.2T/K1.00.80.60.40.20.0-0.2051015202530t/min

图1 测定曲线

■代表热量计常数K的测定曲线

●代表中和热的测定曲线

▲代表酸碱解离热的测定曲线

由图象可计算

9.8973604603.26

0.7744603.261.872rHm,中-1000-172.35kj.mol1

1504603.261.446rHm1000133.13kj.mol1

150KrHm,解-133.13（--172.35）39.22kj.mol1

六、思考题

1、本实验中HCL和Na OH何者是过量的？为什么？

答：Na OH溶液过量。可以保证酸被完全中和，碱过量使反应到后面的少量的酸继续进行，是可行的并且这样做使测的数值更接近文献值。

2、为何在测定量热器常数K时，必须把温度计、试管、玻璃棒等都放在量热器内？

答：因为后面的反应中,主要是测量放热的多少,这些器材必须是放在量热器内的,要控制变量。故在测量热器常数时,也应该把器材放在热量器内。