中和热

稀溶液中酸碱中和生成1mol水的反应热

中和热，在一定的温度和压力下，1molH+和1molOH-完全中和时放出的热量。一元强酸与强碱的中和热约为57.3kJ·mol－1，与酸碱种类无关，因为这实际上是1molH+与1molOH-反应生成1molH2O的反应热。弱酸、弱碱以及多元酸碱的中和热，因有电离热的影响，不是定值。

要点

1．必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热．

2．强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)中和热均为57．3 kJ·mol－1，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57．3 kJ·mol－1；

3．以生成1 mol水为基准。

4.反应不可以生成沉淀（如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O)

注意点

中和热是以生成1 mol H2O所放出的热量来测定的，因此书写它们的热化学方程式时，应以生成1 mol水为标准来配平其余物质的化学计量数。

实例

发生中和反应时，由于所用的酸和碱有强弱不同，又有一元、二元或多元之分，因而中和热各不相同。

一元强酸跟一元强碱中和时，中和热为57.3 kJ/mol。

如果有一元弱酸或弱碱参加中和反应，其中和热所放出热量一般都低于57.3 kJ/mol，也有个别高于57.3 kJ/mol的。这主要取决于弱酸或弱碱电离时吸热还是放热。

一般地说，弱酸或弱碱的电离是吸热的，因此，中和反应所放出的热量还要扣除电离时吸收的那部分热量，中和热也就低于57.3 kJ/mol。例如，1 mol CH3COOH跟1 mol NaOH溶液反应时，中和热是56.0 kJ/mol。

有的弱电解质电离时是放热的。例如，1 mol氢氟酸电离时放出10.4 kJ/mol热量。当它跟1 mol NaOH溶液反应时，中和热是67.7 kJ/mol。

二元酸的电离是分两步进行的，两个H+的中和热各不相同。中和第一个H+的中和热，等于57.3 kJ/mol减去二元酸电离出第一个H+所吸收的热量ΔH1；中和第二个H+的中和热，等于57.3 kJ/mol减去二元酸电离出第二个H+所吸收的热量ΔH2。因此，二元酸跟一元强碱的中和热ΔH可用下式表示：

ΔH=-〔2×57.3 kJ/mol－（ΔH1+ΔH2）〕

三元酸跟一元强碱的中和热为ΔH，三元酸里的三个H+电离时所吸收的热量依次是ΔH1、ΔH2、ΔH3，则得：ΔH=-〔3×57.3 kJ/mol－（ΔH1+ΔH2+ΔH3）〕

测定

实验一

1.00 g NaOH溶于100mL蒸馏水

(1)量取100ml蒸馏水加入中和热测定器中，盖上盖子，插人温度传感器，测量温度并记录温度数据T1。

(2)准确称量1.00gN0H固体于塑料小盖中，迅速倒人盛有100mL蒸馏水的中和热测定器中，搅拌，测定NOH固体溶解过程中的温度变化，读取最高温度T2。

(3)按照上述操作重复2次并记录实验数据。

实验二

50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNa0H溶液混合

(1)量取50mL0.50mol/L盐酸加入中和热测定器中，测量并记录溶液稳定时的温度数据T’1。

(2)将量取的50mL0.55mol/LN0H溶液迅速倒入中和热测定器中，盖上盖子，测量并记录酸碱中和反应过程中的温度变化，记录最高温度T’2。

(3)按照上述操作重复2次并记录实验数据。

实验三

1.00gNa0H溶于100mL0.25mol/L盐酸

(1)量取50mL0.50mol/L盐酸与50mL蒸馏水，加人电和热测定器中，盖上盖子，搅拌，测量温度并记录温度数据T’’1。

(2)准确称量1.00gNa0H固体于塑料小盖中，迅速倒人盛有100mL0.25mo/L盐酸的中和热测定器中，盖上盖子，搅拌，测定NOH固体与稀盐酸反应过程中的温度变化，读取最高温度T’’2。

(3)按照上述操作重复2次并记录实验数据。

起始温度

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。

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57.3KJ/mol(实为67.7KJ/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0.10mol·L～1.0mol·L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。

注意事项

选择合适浓度的酸溶液和碱溶液进行反应，一般使一种反应物稍过量,通常用0 . 5 0mo l /L的HCl 溶液和0.55mol/L的NaOH溶液，等体积混合，使酸完全反应。选择合适的酸和碱，考虑到浓硫酸遇水放热，而弱酸、弱碱电离时要吸热，以防止其他因素的影响，常以0.50mol/L的HCl溶液和0.55mol/L的NaOH溶液进行实验。

测定要准确，记录温度要及时，中和热是通过测定温度的变化来计算的，要知道每一阶段溶液的准确温度，需做好温度数据的记录。

注意仪器使用，在测定盐酸溶液的温度后，要用水洗净温度计上的少量酸液，带入到碱溶液中会由于反应放热而影响到碱溶液温度的变化，还应选用两支不同的吸量管分别量取盐酸与氢氧化钠溶液。

注意保温,温度的变化对实验结果会造成较大的误差，测量必须在相对隔热的装置中进行，保证装置的隔热效果，在测量温度时，应该选取混合液的最高温度作为测定值。

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