Question

3．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．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：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌器．
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失．
（3）要重复进行三次实验的目的是减少实验误差．
（4）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小（填“偏大、偏小、无影响”）；当室温低于10℃时进行，对实验结果会造成较大的误差，其原因是体系内、外温差大，会造成热量损失．
（5）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等（填“相等、不相等”），所求中和热相等（填“相等、不相等”），简述理由因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH₂O所放出的热量，与酸碱的用量无关．
（6）用相同浓度和体积的醋酸（CH₃COOH）代替HCl溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小；（填“偏大、偏小、无影响”）．
（7）三次平行操作所测得的数据如下：

温度 序号	起始温度t1/℃			终止温度 T2/℃	温度差 △t/℃
	HCl	NaOH	平均值
1	25	25		27.3
2	25	25		27.4
3	25	25		28.6

若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似为1g/cm³，中和后生成的溶液的比热容C=4.18J/（g•℃），则实验测得的中和热为-39.3kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；
（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作；
（3）多次测量减少实验误差；
（4）大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失；温度过低，体系内、外温差大，对实验结果造成的误差较大；
（5）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并根据中和热的概念和实质来回答；
（6）根据弱电解质电离吸热分析；
（7）先根据Q=cm（t₂-t₁）计算反应放出的热量，再根据中和热△H=-$\frac{Q}{n（{H}_{2}O）}$计算即可．

解答 解：（1）根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；
故答案为：环形玻璃搅拌器；
（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是：减少实验过程中的热量损失；
故答案为：减少实验过程中的热量损失；
（3）要重复进行三次实验的目的是减少实验误差；
故答案为：减少实验误差；
（4）大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小；当室温低于10℃时进行，体系内、外温差大，会造成热量损失；
故答案为：偏小；体系内、外温差大，会造成热量损失；
（5）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以60mL0.50mol/L盐酸进行上述实验，测得中和热数值相等，故答案为：不相等；相等；因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH₂O所放出的热量，与酸碱的用量无关；
（6）醋酸为弱酸，电离过程为吸热过程，所以醋酸（CH₃COOH）代替HCl溶液反应，反应放出的热量偏小；
故答案为：偏小；
（7）第三组数据误差较大，舍去，△t=$\frac{（27.3℃-25℃）+（27.4℃-25℃）}{2}$=2.35℃，Q=cm△t=2.35℃×4.18J/（g•℃）×100g=1159J=982.3J=0.9823kJ；△H=-$\frac{Q}{n（{H}_{2}O）}$=-$\frac{0.9823kJ}{0.025mol}$=-39.3kJ/mol；
故答案为：-39.3kJ/mol．

点评 本题主要考查热化学方程式以及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念以及测定反应热的误差等问题．