Question

用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(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．回答下列問題：
（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是

環(huán)形玻璃攪拌棒

．
（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是

減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失

．
（3）要重復(fù)進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是

多次測量求平均值可以減少實(shí)驗(yàn)誤差

．
（4）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值

偏小

（填“偏大、偏小、無影響”）；當(dāng)室溫低于10℃時進(jìn)行，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果會造成較大的誤差，其原因是

室溫較低時反應(yīng)體系向環(huán)境散熱比較快，熱量損失大，結(jié)果偏低

（5）如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量

不相等

（填“相等、不相等”），所求中和熱

相等

（填“相等、不相等”），簡述理由

因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成nmolH₂O所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)

．
（6）用相同濃度和體積的醋酸（CH₃COOH）代替HCl溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會

偏小

；（填“偏大、偏小、無影響”）．
（7）三次平行操作所測得的數(shù)據(jù)如下：

溫度 序號	起始溫度t1/℃			終止溫度 T2/℃	溫度差 △t/℃
	HCl	NaOH	平均值
1	25	25		27.3
2	25	25		27.4
3	25	25		28.6

若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似為1g/cm³，中和后生成的溶液的比熱容C=4.18J/（g?℃），則實(shí)驗(yàn)測得的中和熱為

46.3kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；
（2）中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；
（3）多次測量減少實(shí)驗(yàn)誤差；
（4）不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失；
（5）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來回答；
（6）根據(jù)弱電解質(zhì)電離吸熱分析；
（7）根據(jù)反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18J?℃^-1?g^-1，各物質(zhì)的密度均為1g?cm^-3； 帶入公式：Q=cm（t₂-t₁），計(jì)算即可．

解答：解：（1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌器，故答案為：環(huán)形玻璃攪拌器；
（2）中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是：減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失，故答案為：減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失；
（3）多次測量減少實(shí)驗(yàn)誤差，故答案為：多次測量求平均值可以減少實(shí)驗(yàn)誤差；
（4）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��；室溫較低時反應(yīng)體系向環(huán)境散熱比較快，熱量損失大，結(jié)果偏低；
（5）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的7少有關(guān)，并若用60mL0.25mol?L^-nH₂SO₄溶液跟50mL0.55mol?L^-nNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增7，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成nmol水時放出的熱，與酸堿的用量無關(guān)，所以用50mL0.50mol?L^-n醋酸代替H₂SO₄溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得中和熱數(shù)值相等，故答案為：不相等；相等；因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成nmolH₂O所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)；
（6）醋酸為弱酸，電離過程為吸熱過程，所以醋酸（CH₃COOH）代替HCl溶液反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量小于57．jkJ，故答案為：偏小．
（7）△t=

27.3+27.4+28.6-25×3

3

=2.77，Q=cm△t，2.77°C×4.18J/（g?℃）×100g=1159J=1.159kJ；△H=-Q/n（H₂O）=-1.159kJ/0.025mol=-46.3kJ?mol^-1，故答案為：46.3kJ?mol^-1．

點(diǎn)評：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，注意理解中和熱的概念以及測定反應(yīng)熱的誤差等問題．