Question

15．為探究測定中和熱的實驗，小明利用50mL 0.50mol•L^-1鹽酸與50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液，在如圖所示的裝置中進行中和反應，并通過測定反應過程中所放出的熱量來計算中和熱（中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol）．
（1）寫出實驗所進行的中和反應的熱化學方程式HCl （aq）+NaOH （aq）=H₂O （l）+NaCl （aq）△H=-57.3kJ/mol．
（2）實驗裝置中，燒杯間填滿碎紙條的作用為保溫隔熱、減少熱量損失．
（3）該實驗中，使用濃度略大于鹽酸的NaOH溶液的原因是確保定量的HCl反應完全，若改用60mL 0.50mol•L^-1鹽酸跟50mL 0.55mol•L^-1，NaOH溶液進行反應，所求中和熱的數(shù)值相等（填“相等”或“不相等”），理由是因中和熱是指稀強酸與稀強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H₂O放出的熱量，與酸堿的用量無．
（4）小明利用上述裝置做實驗，測得中和熱的數(shù)值偏低，請你分析可能的原因是A C E．
A．測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈        B．做本實驗的當天室溫較高
C．將量筒中的NaOH（aq）倒入小燒杯時動作遲緩         D．在量取鹽酸時仰視讀數(shù)
E．大燒杯的蓋板中間小孔太大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應生成1mol水放出的熱量，標注物質聚集狀態(tài)和對應焓變寫出熱化學方程式進行解答；
（2）中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作；
（3）為了確保定量的HCl反應完全，所用NaOH稍過量；反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，并根據(jù)中和熱的概念和實質來回答；
（4）根據(jù)實驗的關鍵是保溫，如果裝置有能量散失，則會導致結果偏低，根據(jù)實驗中用到的試劑以及實驗操作知識來判斷．

解答 解：（1）稀的強酸與強堿溶液反應的中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol，則稀鹽酸與稀NaOH溶液中和反應的熱化學方程式：HCl （aq）+NaOH （aq）=H₂O （l）+NaCl （aq）△H=-57.3kJ/mol；
故答案為：HCl （aq）+NaOH （aq）=H₂O （l）+NaCl （aq）△H=-57.3kJ/mol；
（2）中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是保溫隔熱、減少熱量損失；
故答案為：保溫隔熱、減少熱量損失；
（3）實驗中，所用NaOH稍過量的原因是確保定量的HCl反應完全；反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，用60mL 0.50mol•L^-1鹽酸跟50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關，所以用60mL 0.50mol•L^-1鹽酸跟50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液，測得中和熱數(shù)值相等；
故答案為：確保定量的HCl反應完全；相等；因中和熱是指稀強酸與稀強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H₂O放出的熱量，與酸堿的用量無；
（4）A．測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈，在測堿的溫度時，會發(fā)生酸和堿的中和，溫度計示數(shù)變化值減小，導致實驗測得中和熱的數(shù)值偏小，故A正確；
B、做本實驗的室溫和反應熱的數(shù)據(jù)之間無關，故B錯誤；
C、將量筒中的NaOH（aq）倒入小燒杯時動作遲緩，會導致一部分能量的散失，導致實驗測得中和熱的數(shù)值偏小，故C正確；
D、在量取鹽酸時仰視讀數(shù)，會使得實際量取體積高于所要量的體積，算過量，可以保證堿全反應，導致實驗測得中和熱的數(shù)值偏高，故D錯誤；
E、大燒杯的蓋板中間小孔太大，會導致一部分能量散失，所以測的數(shù)值降低，故E正確．
故答案為：A C E．

點評 本題主要考查了中和熱的測定，注意中和熱與酸、堿的物質的量無關，可以根據(jù)所學知識進行回答，難度不大．