Question

實(shí)驗(yàn)（1）50mL0.50mol/L鹽酸與50Ml0.55mol/LNaOH溶液在如圖1所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)．通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱．
①大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值

 

（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）．
②實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒

 

（填“能”、“不能”）．
③某同學(xué)用0.25mol/L的稀硫酸代替鹽酸進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表
i）請?zhí)顚懕碇械目瞻祝?br />

	起始溫度t1/℃			終止溫 度t2/℃	平均溫度差 （t2-t1）/℃
	H2SO4溶液	NaOH溶液	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

ii）近似認(rèn)為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L H₂SO₄溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g?℃）．則中和熱△H=

 

（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）．
iii）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值與57.3kJ/mol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．在量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中
d．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度
（2）如圖2所示，燒瓶A、B中裝有相同濃度的NO₂和N₂O₄的混合氣體，中間用止水夾K夾緊，燒杯甲中盛放100ml、6 mol/L的HCl溶液，燒杯乙中盛放100ml水，（鹽酸和水的起始溫度相同）現(xiàn)向燒杯甲的溶液中加入25gNaOH固體，同時(shí)向燒杯乙中加入25gNH₄NO₃固體攪拌使之溶解：
①A燒瓶中氣體顏色

 

，混合氣體的平均分子量

 

（填“變大”、“變小”、“不變”）．
②B燒瓶中氣體顏色

 

，理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：中和熱的測定

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）①不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失；
②金屬導(dǎo)熱快，熱量損失多；
i）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
ii）根據(jù)Q=m?c?△T計(jì)算，先根據(jù)Q=m?c?△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-

Q

n

kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；
iii）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏�。�
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多；
d．溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高；
（2）NO₂和N₂O₄氣體中存在平衡：2NO₂?N₂O₄ △＜0
①酸堿中和放熱，平衡左移，據(jù)此分析氣體顏色和平均分子量的變化；
②銨鹽溶于水吸熱，平衡右移．

解答： 解：（1）①大燒杯上如不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失，求得的中和熱數(shù)值將會減小，
故答案為：偏�。�
②不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因?yàn)殂~絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量損失大；
故答案為：不能；
i）4次溫度差分別為：3.4℃，6.1℃，3.3℃，3.5℃，第2組數(shù)據(jù)明顯有誤，所以刪掉，溫度差平均值為

3.4℃+3.3℃+3.5℃

3

=3.4℃，故答案為：3.4；
ii）0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸溶液50mL進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值△T為3.4℃來計(jì)算，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=100g×4.18J/（g?℃）×3.4℃=1421.2J，即1.421kJ，所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-

1.421KJ

0.025mol

=-56.8 kJ/mol，故答案為：-56.8 kJ/mol；
iii）a、裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大，故b錯(cuò)誤；
c．分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多，測得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
d．溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確．
故選abcd．
（2）NO₂和N₂O₄氣體中存在平衡：2NO₂?N₂O₄ △＜0
①酸堿中和放熱，故平衡2NO₂?N₂O₄左移，氣體顏色變深；平衡左移時(shí)，氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量增多，故平均分子量

.

M

=

m

n

減小，故答案為：變深；變��；
②NH₄NO₃溶解吸熱，使平衡2NO₂?N₂O₄右移，氣體顏色變淺，故答案為：變淺；NH₄NO₃溶解吸熱，乙中溶液及B中氣體溫度降低，平衡正向移動，NO₂濃度變小，顏色變淺．

點(diǎn)評：本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)考查了中和熱的測定和溫度對化學(xué)平衡的影響，培養(yǎng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力．綜合性較強(qiáng)，難度不大．