题目内容
【题目】(1)已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol1。若向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入醋酸、浓硫酸、稀硝酸至恰好完全反应,并将上述过程中放出的热量分别记为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ。则三者的由小到大关系是________(用Q1、Q2、Q3表示)。
(2)如图所示A为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,两个小孔不能开得过大,其目的是_____________________; 若实验中不加盖泡沫塑料板,则求得的中和热数值______(填偏大、偏小、无影响)。
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(3)实验室用50 mL 0.50 molL1盐酸、50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液利用上图装置,进行测定中和热的实验。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℃)。为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)________。
A.反应前盐酸的温度 B.反应前盐酸的质量
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
(4)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 | 氢氧化钠溶液 | 混合溶液 | |
1 | 20.0 | 20.1 | 23.4 |
2 | 20.2 | 20.4 | 23.6 |
3 | 20.5 | 20.6 | 23.8 |
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH为________。(保留三位有效数字)
【答案】Q1<Q3<Q2 减少热量损失 偏小 ACE -55.2 kJ·mol1
【解析】(1)中和热是指在稀溶液中,稀的强酸跟强碱发生中和反应而生成1 mol水放出的热量,但浓硫酸稀释也会放热,醋酸是弱电解质电离时吸收一部分热量,所以放出的总热量:Q1<Q3<Q2。
(2)如图所示,A为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,若两个小孔开得过大,会导致散失较多的热量,影响测定结果;大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小。
(3)由Q=cm△T可知,测定中和热需要测定的数据为:反应前盐酸和氢氧化钠溶液的温度,反应后混合溶液的最高温度,答案选ACE。
(4)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23.4℃,反应前后温度差为3.35℃;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23.6℃,反应前后温度差为3.3℃;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23.8℃,反应前后温度差为3.25℃;平均温度差为3.3℃,50 mL 0.50 molL1盐酸、50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液的质量和为m=100 mL× 1 g/cm3=100 g,c=4.18 J/(g℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025 mol的水放出热量Q=4.18 J/(g℃)× 100 g×3.3℃=1.3794 kJ,即生成1mol的水放出热量为=1.3794 kJ÷0.025 =55.2 kJ,即该实验测得的中和热△H=55.2 kJ/mol。