Question

某研究小组将V₁ mL 1.0mol/L HCl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，实验结果如下图所示（实验中始终保持V₁+V₂=50mL）．回答下列问题：
（1）研究小组做该实验时环境温度

低于

（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，判断的依据是

从图型起点可知：5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃

．
（2）由题干及图形可知，V₁/V₂=

3

2

时，酸碱恰好完全中和，此反应所用NaOH溶液的浓度应为

1.5

mol/L．
（3）若通过实验测定及有关计算知此反应共放出Q KJ的热量，请写出此反应的热化学方程式：

H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O （l）△H=-

100Q

3

kJ?mol^-1或HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O （l）△H=-

100Q

3

kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）考虑中和反应是放热反应；
（2）当酸碱恰好反应时，放出的热量最高，从图示可知二者体积比，根据反应关系计算氢氧化钠的浓度；
（3）根据△H=-

Q

n

计算出△H，根据化学计量数和△H关系写出热化学方程式．

解答：解：（1）从图型起点可知：5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃，
故答案为：低于；从图型起点可知：5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃；
（2）当酸碱恰好反应时，放出的热量最高，从图示可知V1=30mL，V2=50mL-30mL=20mL，二者体积比为：

V1

V2

=

30

20

=

3

2

，
c（NaOH）=

c(HCl)×V1

V2

=

1.0mol/L×30mL

20mL

=1.5mol/L．故答案为：

3

2

；1.5；
（3）20mL 1.5mol/L氢氧化钠与30mL 1.0mol/L盐酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02L×1.50mol/L=0.03mol，
△H=-

Q

0.03

KJ/mol=-

100Q

3

KJ/mol，
故答案为：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O （l）△H=-

100Q

3

 kJ?mol^-1或HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O （l）△H=-

100Q

3

kJ?mol^-1．

点评：本题考查了中和热的计算问题，注意从图示得出解题信息是解答本题的关键，并注意中和热的热方程式的书写方法来解答．