Question

7．通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱．50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/LNaOH溶液在圖示的裝置中進行中和反應．回答下列問題：
（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是環形玻璃攪拌棒．
（2）大燒杯上如果不蓋硬紙板，求得的中和熱數值偏小（填“偏大”，“偏小”或“無影響”）．
（3）實驗中改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟50mL 0.55mol/LNaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所求中和熱相等（填“相等”“不相等”），簡述理由：因為中和熱是指酸跟堿發生中和反應生成1molH₂O所放出的能量，與酸堿的用量無關．
（4）若兩溶液的密度都是1g/mL，中和后所得溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃），三次平行操作測得終止溫度與起始溫度差（t₂-t₁）分別為：
①3.2℃②2.2℃③3.0℃
寫出表示鹽酸與NaOH溶液反應的中和熱的熱化學方程式HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-51.8kJ/mol．（小數點后保留一位小數）

Answer 1

分析 （1）根據量熱計的構造來判斷該裝置的缺少儀器；
（2）不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失；
（3）根據中和熱的概念和實質來回答；
（4）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；再根據Q=m•c•△T計算反應放出的熱量，然后根據△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應熱．

解答 解：（1）根據量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌棒，故答案為：環形玻璃攪拌棒；
（2）大燒杯上如不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失，求得的中和熱數值將會減小，故答案為：偏小；
（3）改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟50mL 0.55mol/LNaOH溶液進行反應，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，中和熱相等；
故答案為：相等；因為中和熱是指酸跟堿發生中和反應生成1 mol H₂O所放出的能量，與酸堿的用量無關；
（4）三次平行操作測得終止溫度與起始溫度差（t₂-t₁）分別為：①3.2℃②2.2℃③3.0℃，第②組舍去，溫度差的平均值為3.1℃，50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/LNaOH溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.5mol/L×2=0.025mol，溶液的質量為100ml×1g/ml=100g，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.1℃=1259.8J，即1.2598kJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.2598kJ}{0.025mol}$=-51.8kJ/mol，該反應的熱化學方程式：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-51.8 kJ/mol；
故答案為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-51.8 kJ/mol．

點評 本題考查中和熱的測定與計算，題目難度中等，注意理解中和熱的概念是解題的關鍵．