Question

（12分）某研究小組將V₁ mL 1.0 mol/L HCl溶液和V₂ mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如下圖所示(實驗中始終保持V₁＋V₂＝50 mL)。回答下列問題：

（1）研究小組做該實驗時環境溫度          (填“高于”、 

“低于”或“等于”)22 ℃，判斷的依據是                         。

(2)由題干及圖形可知，V₁︰V₂=          時，酸堿恰好完全中和，此反應所用NaOH溶液的濃度應為                   mol/L。

（3）實驗時將酸堿在簡易量熱計中混合，并用               攪拌，使溶液混合均勻。經有關計算知此反應共放出Q kJ的熱量，請寫出此反應的熱化學方程式：               。

 

Answer 1

【答案】

（1）低于；5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應放熱后的溫度已經是22 ℃，則溶液混合前的實驗環境溫度一定低于22 ℃

（2）3︰2；1.5mol·L^-1（3）環形玻璃攪拌棒；H⁺(aq) + OH^-(aq)=H₂O (aq)△H = -100 Q / 3 kJ·mol^-1或HCl(aq) + NaOH(aq)=NaCl(aq)+H₂O (l)△H = -100 Q /3 kJ·mol^-1（每格2分）zx

【解析】（1）根據圖像可知5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應放熱后的溫度已經是22 ℃，所以溶液混合前的實驗環境溫度一定低于22 ℃。

（2）只有當恰好反應時放出的熱量才最多。由圖像知當鹽酸的體積是30ml時，放熱最多，因此V₁︰V₂等于3︰2。根據反應式H⁺+OH^-=H₂O，反應所用NaOH溶液的濃度應為 mol/L。

（3）為了防止熱量的損失，不能用金屬棒攪拌，而應用環形玻璃攪拌棒。因為反應中實際生成水0.03mol，所以此反應的熱化學方程式為H⁺(aq) + OH^-(aq)=H₂O (aq)△H = -100 Q / 3 kJ·mol^-1。