Question

【題目】(1)分別取40 mL 0.50 mol/L鹽酸與0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。

回答下列問(wèn)題：假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g/cm3，又知中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/(g·℃)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，還需測(cè)量的數(shù)據(jù)有_______________。

A.反應(yīng)前鹽酸溶液的溫度 B.反應(yīng)前鹽酸溶液的質(zhì)量

C反應(yīng)前氫氧化鈉溶液的溫度 D.反應(yīng)前氫氧化鈉溶液的質(zhì)量

E.反應(yīng)后混合溶液的最高溫度 F.反應(yīng)后混合溶液的質(zhì)量

(2)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
	鹽酸	氫氧化鈉	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱為△H=____________。

(3)假定該學(xué)生的操作完全同上，實(shí)驗(yàn)中改用100 mL0.50 mol/L鹽酸跟100 mL 0.55 mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量___(填“相等”或“不相等”)所求中和熱___________________(填“相等”或“不相等”)

(4)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)__________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)；用40 mL0.50 mol/LNaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)__________。(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)

(5)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與57.3 kJ/mol(常溫下中和熱的值)有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)___________。

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度

c.用量筒量取鹽酸溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

d.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯

Answer 1

【答案】ACE -51.8 kJ/mol 不相等 相等 偏小 偏小 abd

【解析】

(1)根據(jù)Q=c·m·△t計(jì)算分析；

(2)根據(jù)△H=-Q=-c·m·△t進(jìn)行計(jì)算；

(3)根據(jù)反應(yīng)放出的熱量與反應(yīng)的物質(zhì)多少呈正比分析；結(jié)合中和熱概念判斷；

(4)一水合氨是弱電解質(zhì)，電離吸收熱量；物質(zhì)完全反應(yīng)放出熱量比不完全反應(yīng)放出熱量多；

(5)a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果必須好；

b．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后，要將溫度計(jì)回零值再測(cè)定H2SO4溶液的溫度；

c．量取NaOH溶液的體積時(shí)視線要和凹液面相平；

d．酸堿混合盡可能減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能量損失。

(1)由Q=c·m·△t可知，測(cè)定中和熱需要測(cè)定的數(shù)據(jù)為：

A.反應(yīng)前鹽酸和氫氧化鈉溶液的溫度；C.反應(yīng)前氫氧化鈉溶液的溫度；E.反應(yīng)后混合溶液的最高溫度；故合理選項(xiàng)是ACE；

(2)第1次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃，反應(yīng)后溫度為：23.2℃，反應(yīng)前后溫度差為3.15℃；

第2次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃，反應(yīng)后溫度為：23.4℃，反應(yīng)前后溫度差為3.1℃；

第3次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃，反應(yīng)后溫度為：23.6℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.05℃；

平均溫度差為：3.1℃，40 mL的0.50 mol/L鹽酸與40 mL 0.55 mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=80 mL×1 g/cm3=80 g，c=4.18 J/(g·℃)，代入公式-Q=c·m·△t可計(jì)算出生成0.02 mol的水放出熱量Q=4.18 J/(g·℃)×80 g×3.1℃=1036.64 J=1.036 kJ，所以生成1 mol的水放出熱量為：1.036 kJ×=51.8 kJ，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-51.8 kJ/mol；

(3)因所用的酸與堿物質(zhì)的量多少不同，所以反應(yīng)放出的熱量不同，但由于中和熱是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿完全反應(yīng)產(chǎn)生可溶性鹽和1 molH2O時(shí)時(shí)放出的熱量，可知中和熱是相等的；

(4)氨水中的一水合氨是一元弱堿，電離會(huì)吸收熱量，使得測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)偏小，因堿的量可能不足，則測(cè)得的中和熱可能會(huì)偏��；

(5) a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差則測(cè)得的熱量不夠，使測(cè)定中和熱數(shù)值偏小，a符合題意；

b.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度這樣因酸與堿會(huì)反應(yīng)，熱量散失，所以會(huì)偏小，b符合題意；

c.中和熱的數(shù)值測(cè)定以鹽酸為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，用量筒量取鹽酸溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，這樣會(huì)數(shù)值偏小，以該鹽酸體積為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算會(huì)使測(cè)定數(shù)值偏大，c不符合題意；

d.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯這樣會(huì)造成測(cè)得的熱量會(huì)減小，結(jié)果使測(cè)定中和熱數(shù)值偏小，d符合題意；

故合理選項(xiàng)是abd。