Question

分別取40mL的0.50mol/L鹽酸與40mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液進(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．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）理論上稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol 水時(shí)放出57.3kJ的熱量，寫(xiě)出表示稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）如圖所示，A為泡沫塑料板，上面有兩個(gè)小孔，分別插入溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒，兩個(gè)小孔不能開(kāi)得過(guò)大，其原因是

 

；
（3）假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g/cm³，又知中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g?℃）．為了計(jì)算中和熱，實(shí)驗(yàn)時(shí)還需測(cè)量的數(shù)據(jù)有（填序號(hào)）

 

．
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
（4）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△H=

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)酸堿中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)測(cè)定中和熱過(guò)程中必須盡量減少熱量的散失分析；
（3）根據(jù)中和熱計(jì)算公式Q=cm△T中涉及的未知數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷；
（4）先根據(jù)表中測(cè)定數(shù)據(jù)計(jì)算出混合液反應(yīng)前后的平均溫度差，再根據(jù)Q=cm△T計(jì)算出反應(yīng)放出的熱量，最后計(jì)算出中和熱．

解答：解：（1）已知稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量，稀硫酸和氫氧化鈉稀溶液都是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NaOH（aq）+

1

2

H₂SO₄（aq）═

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O （l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案為：NaOH（aq）+

1

2

H₂SO₄（aq）═

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）如圖所示，A為泡沫塑料板，上面有兩個(gè)小孔，分別插入溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒，若兩個(gè)小孔開(kāi)得過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致散失較多的熱量，影響測(cè)定結(jié)果，
故答案為：減少熱量散失；
（3）由Q=cm△T可知，測(cè)定中和熱需要測(cè)定的數(shù)據(jù)為：A．反應(yīng)前鹽酸溶液的溫度、B．反應(yīng)前鹽酸溶液的質(zhì)量和E．反應(yīng)后混合溶液的最高溫度，
故選ACE；
（4）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)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)前后溫度差為：3.05℃；
40mL的0.50mol/L鹽酸與40mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=80mL×1g/cm³=80g，c=4.18J/（g?℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/（g?℃）×80g×

3.15℃+3.1℃+3.05

3

=1.036kJ，即生成0.02mol的水放出熱量為：1.036kJ，所以生成1mol的水放出熱量為：1.036kJ×

1mol

0.02mol

=-51.8kJ/mol，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-51.8kJ/mol，
故答案為：-51.8kJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度大，注意理解中和熱測(cè)定原理以及測(cè)定反應(yīng)熱的誤差等問(wèn)題，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．