Question

【题目】(1)分别取40 mL 0.50 mol/L盐酸与0.55 mol/L NaOH溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3，又知中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。实验时，还需测量的数据有_______________。

A.反应前盐酸溶液的温度 B.反应前盐酸溶液的质量

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

(2)某学生实验记录数据如下：

实验序号	起始温度t1/℃		终止温度t2/℃
	盐酸	氢氧化钠	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热为△H=____________。

(3)假定该学生的操作完全同上，实验中改用100 mL0.50 mol/L盐酸跟100 mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量___(填“相等”或“不相等”)所求中和热___________________(填“相等”或“不相等”)

(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)；用40 mL0.50 mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会__________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

(5)上述实验结果与57.3 kJ/mol(常温下中和热的值)有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)___________。

a.实验装置保温、隔热效果差

b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度

c.用量筒量取盐酸溶液的体积时仰视读数

d.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯

Answer 1

【答案】ACE -51.8 kJ/mol 不相等 相等 偏小 偏小 abd

【解析】

(1)根据Q=c·m·△t计算分析；

(2)根据△H=-Q=-c·m·△t进行计算；

(3)根据反应放出的热量与反应的物质多少呈正比分析；结合中和热概念判断；

(4)一水合氨是弱电解质，电离吸收热量；物质完全反应放出热量比不完全反应放出热量多；

(5)a．实验装置保温、隔热效果必须好；

b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后，要将温度计回零值再测定H2SO4溶液的温度；

c．量取NaOH溶液的体积时视线要和凹液面相平；

d．酸碱混合尽可能减少实验过程中能量损失。

(1)由Q=c·m·△t可知，测定中和热需要测定的数据为：

A.反应前盐酸和氢氧化钠溶液的温度；C.反应前氢氧化钠溶液的温度；E.反应后混合溶液的最高温度；故合理选项是ACE；

(2)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应后温度为：23.2℃，反应前后温度差为3.15℃；

第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应后温度为：23.4℃，反应前后温度差为3.1℃；

第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应后温度为：23.6℃，反应前后温度差为：3.05℃；

平均温度差为：3.1℃，40 mL的0.50 mol/L盐酸与40 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=80 mL×1 g/cm3=80 g，c=4.18 J/(g·℃)，代入公式-Q=c·m·△t可计算出生成0.02 mol的水放出热量Q=4.18 J/(g·℃)×80 g×3.1℃=1036.64 J=1.036 kJ，所以生成1 mol的水放出热量为：1.036 kJ×=51.8 kJ，即该实验测得的中和热△H=-51.8 kJ/mol；

(3)因所用的酸与碱物质的量多少不同，所以反应放出的热量不同，但由于中和热是强酸、强碱完全反应产生可溶性盐和1 molH2O时时放出的热量，可知中和热是相等的；

(4)氨水中的一水合氨是一元弱碱，电离会吸收热量，使得测得的中和热数值会偏小，因碱的量可能不足，则测得的中和热可能会偏小；

(5) a.实验装置保温、隔热效果差则测得的热量不够，使测定中和热数值偏小，a符合题意；

b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度这样因酸与碱会反应，热量散失，所以会偏小，b符合题意；

c.中和热的数值测定以盐酸为标准计算，用量筒量取盐酸溶液的体积时仰视读数，这样会数值偏小，以该盐酸体积为标准计算会使测定数值偏大，c不符合题意；

d.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯这样会造成测得的热量会减小，结果使测定中和热数值偏小，d符合题意；

故合理选项是abd。