Question

I．已知中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmol H₂O时的反应热．
某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热．他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．请回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是

 

，烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是

 

．
（2）大烧杯上如不盖硬纸板，则测得的温度计的读数变化值

 

 （偏大、偏小、无影响）
（3）实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL，各溶液密度为1g/cm³，生成溶液的比热容C=4.0J/（g?℃），某次实验某学生所测实验数据如下．

	实验起始温度（℃）	实验中止温度（℃）
实验①	25.00	28.64
实验②	25.00	28.52
实验③	25.00	29.66

试计算该学生所求得的中和热为

 

II．若在量热计中将100ml 0.50mol/L的CH₃COOH溶液与100mL 0.50mol/LNaOH溶液混合，温度从298.16K升高到300.70K．已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1K所需的热量）是150.5J/K，0.250mol/LCH₃COONa溶液比热容为4.03J/（g?K），溶液的密度为1.0g/mL
（4）试求CH₃COOH的中和热（酸碱中和反应生成1mol水时所放出的热量）

 

．
（5）根据以上信息写出CH₃COOH的电离热化学反应方程式

 

．

Answer 1

考点：中和热的测定,有关反应热的计算

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；中和热测定实验成败的关键是保温工作；
（2）不盖硬纸板，会有一部分热量散失；
（3）根据中和热计算公式Q=cm△T中涉及的未知数据进行判断；
（4）先根据溶液反应放出的热量Q=-cm△T+150.5J?⁰C^-1×△T，再根据中和热△H=-

Q

n(H2O)

计算即可；
（5）CH₃COOH是弱酸，电离过程需要吸收能量，根据盐酸和氢氧化钠反应以及乙酸与氢氧化钠反应的热量差计算；

解答： 解：（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；
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 保温、隔热，减少实验过程中的热量损失；
故答案为：环形玻璃搅拌棒；防止热量损失；
（2）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：偏小；
（3）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为25℃，反应后温度为：28.64℃，反应前后温度差为：3.64℃；
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为25℃，反应后温度为：28.52℃，反应前后温度差为：3.52℃；
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为25℃，反应后温度为：29.66℃，反应前后温度差为：4.66℃；
第3组数据无效，温度差平均值=3.58℃；50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm³=100g，c=4.0J/（g?℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.0J/（g?℃）×100g×3.58℃=1.432kJ，即生成0.025mol的水放出热量为：1.432kJ，所以生成1mol的水放出热量为1.432kJ×

1mol

0.025mol

=57.28kJ，即该实验测得的中和热△H=-57.28kJ/mol，
故答案为：△H=-57.28 kJ/mol；
（4）温度差△t=300.7K-298.16K=2.54K，Q=cm△t=2.54K×4.03J?（g?K）^-1×200g+150.5J?K^-1×2.54K=2429.51J，△H=-

Q

n(H2O)

=-

2429.51J

0.05mol

=-48.59kJ/mol，
故答案为：△H=-48.59kJ/mol；
（5）盐酸和氢氧化钠反应中和热△H=-57.28kJ/mol，乙酸与氢氧化钠反应△H=-48.59kJ/mol，CH₃COOH是弱酸，电离过程需要吸收能量，CH₃COOH的电离吸收的能量为：57.28-48.59=8.69KJ，所以CH₃COOH（aq）?CH₃COO^-（aq）+H⁺（aq）△H=+8.69 kJ/mol，
故答案为：CH₃COOH（aq）?CH₃COO^-（aq）+H⁺（aq）△H=+8.69 kJ/mol；

点评：本题考查了中和热的测定方法、计算、误差分析，题目难度不大，注意掌握测定中和热的正确方法，明确实验操作过程中关键在于尽可能减少热量散失，使测定结果更加准确．