题目内容

中和热的测定实验的关键是 要比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液,在实验过程中要尽量避免热量的散失,要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化.回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是
 

(2)在大小烧杯之间填满碎泡沫(或纸条)其作用是
 
; 大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值
 
(填“偏大、偏小、无影响”)
(3)做一次完整的中和热实验,温度计需要使用
 
 次;
(4)该实验常用0.50mol?L-1 HCl和0.55mol?L-1的NaOH溶液各50mL.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=“4.18“J/(g?℃),反应后温度升高了△t,则生成1mol水时的反应热△H=“
 
“kJ/mol(填表达式).
(5)如果用50mL0.50mol/L醋酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量
 
(填“相等、不相等”),简述理由
 

(6)在250C、101KPa时,1克甲醇(CH30H)完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则能表示甲醇燃烧的热化学方程式为
 

(7)1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为:
 
.
考点:中和热的测定
专题:化学反应中的能量变化
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;不盖硬纸板,会有一部分热量散失;
(3)中和热的测定中,需要测出反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,混合反应后测最高温度;
(4)根据Q=m?c?△T计算出反应放出的热量,然后计算出生成1mol水放出的热量,就可以得到中和热;
(5)根据弱电解质电离吸热分析;
(6)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ;
(7)根据中和热的概念:稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量求出中和热以及中和热的热化学方程式.
解答: 解:(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器为环形玻璃搅拌器,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;
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,
故答案为:减少实验过程中的热量损失;偏小;
(3)中和热的测定中,需要测出反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,混合反应后测最高温度,所以总共需要测量3次;
故答案为:3;
(4)50mL0.55mol?L-1NaOH溶液与50mL0.50mol?L-1 HCl溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/cm3=100g,温度变化的值为△T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q=m?c?△T=100g×4.18J/(g?℃)×△t=418△tJ,所以实验测得的中和热△H=-
0.418△tKJ
0.025mol
=-
0.418△t
0.025
kJ/mol;
故答案为:-
0.418△t
0.025
;
(5)醋酸为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用50mL0.50mol/L醋酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,反应放出的热量偏小;
故答案为:不相等;醋酸为弱酸,电离过程吸收热量;
(6)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为22.68kJ×32=725.76KJ,所以甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76 kJ?mol-1,
故答案为:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76 kJ?mol-1;
(7)1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,即生成2mol水放出114.6kJ的热量,反应的反应热为-11.46kJ/mol,中和热为-57.3kJ/mol,则中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+
1
2
H2SO4(aq)=
1
2
Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,
故答案为:NaOH(aq)+
1
2
H2SO4(aq)=
1
2
Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol.
点评:本题主要考查学生有关中和热的测定知识以及中和热、燃烧热以及热化学方程式的书写问题,可以根据所学知识进行回答,难度不大.
练习册系列答案
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乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一种不溶于水的液体,熔点:-45℃,沸点:180.8℃,它是有机合成中常用的原料.在实验室,它可以由乙酸乙酯在乙醇钠的催化作用下缩合而制得,反应式为:
2CH3COOC2H5
C2H5ONa
CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH
反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的,而一旦反应开始,生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙醇钠.乙酰乙酸乙酯制备的流程如下:
金属钠,有机液体钠熔化小米状钠珠
回流1
振荡2
回收有机液体3
加入乙酸乙酯4
橘红色溶液含乙酰乙酸乙酯的混合物
乙酸酸化5
6
7
乙酰乙酸乙酯粗产品
阅读下面关于乙酰乙酸乙酯制备的实验过程,并回答有关问题.
(1)将适量干净的金属钠放入烧瓶中,为了得到小米状的钠珠,需将钠熔化,为了防止钠的氧化,熔化时需在钠上覆盖一层有机液体,下表是钠和一些常用有机液体的物理性质:
钠苯甲苯对二甲苯四氯化碳
密度(g/cm3)0.970.880.870.861.60
熔点(℃)97.85.5-9513.3-22.8
沸点(℃)881.480111138.476.8
最好选用来熔化钠.是否能用四氯化碳?
 
(填“是”或“否”);理由是
 
.
(2)将烧瓶中的有机液体小心倾出,迅速加入适量乙酸乙酯,装上带有一根长玻璃导管的单孔胶塞,并在导管上端接一个干燥管.缓缓加热,保持瓶中混合液微沸状态.在实验中,使用烧瓶必须干燥,原料乙酸乙酯必须无水,原因是
 
.烧瓶配上长导管的作用是
 
,导管上端接一干燥管的目的是
 
.
(3)步骤⑥为向混合溶液中加入饱和食盐水,其目的是
 
,写出步骤⑦实验操作的主要仪器
 
(填最主要一种).粗产品(含乙酸乙酯和少量水及乙酸等)经过几步操作,最后成为纯品.
粗产品
无水硫酸钠
过滤
水浴
蒸馏
减压蒸馏
乙酰乙酸乙酯
(4)向分离出的乙酰乙酸乙酯粗产品中加无水硫酸钠固体的作用是
 
.
(5)精馏乙酰乙酸乙酯时需要减压蒸馏,装置如图所示.冷凝管的进出水方向应
 
口进,
 
口出.毛细管的作用是
 
.
甲醇(CH3OH)是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
t℃时,往1L密闭容器中充入1mol CO和2molH2.10min后,反应达到平衡,并测得CH3OH(g)的浓度为0.8mol?L-1.
(1)①该时间内反应速率v(H2)=
 
.t℃时,该反应的化学平衡常数K=
 
(mol?L-1)-2
②下列各项中,能说明该反应已达到平衡的是
 
(填序号)
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,测得v正(CO)=v逆(CH3OH)
c.恒温、恒容条件下,容器内的气体密度不发生变化
d.一定条件下,单位时间内消耗2mol H2,同时生成1mol CH3OH(g)
(2)如图1是该反应在T1、T2温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
①该反应的焓变△H
 
0(填“>”、“<”或“=”).
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
 
K2(填“>”、“<”或“=”).
③若保持容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
 
.
a.升高温度 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂 d.充入He,使体系总压强增大.
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ?mol-1
则,CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=
 
kJ?mol-1.
(4)我国在甲醇燃料电池技术方面已获得重大突破.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
①该电池工作时,b口通入的物质为
 
.
②该电池正极的电极反应式为
 
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