Question

某研究小組將V₁ mL 1.0mol/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=50mL）．回答下列問題：
（1）研究小組做該實驗時環境溫度

低于

（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，判斷的依據是

從圖型起點可知：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）由題干及圖形可知，V₁/V₂=

3

2

時，酸堿恰好完全中和，此反應所用NaOH溶液的濃度應為

1.5

mol/L．
（3）若通過實驗測定及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：

H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O （l）△H=-

100Q

3

kJ?mol^-1或HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O （l）△H=-

100Q

3

kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）考慮中和反應是放熱反應；
（2）當酸堿恰好反應時，放出的熱量最高，從圖示可知二者體積比，根據反應關系計算氫氧化鈉的濃度；
（3）根據△H=-

Q

n

計算出△H，根據化學計量數和△H關系寫出熱化學方程式．

解答：解：（1）從圖型起點可知：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℃，
故答案為：低于；從圖型起點可知：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）當酸堿恰好反應時，放出的熱量最高，從圖示可知V1=30mL，V2=50mL-30mL=20mL，二者體積比為：

V1

V2

=

30

20

=

3

2

，
c（NaOH）=

c(HCl)×V1

V2

=

1.0mol/L×30mL

20mL

=1.5mol/L．故答案為：

3

2

；1.5；
（3）20mL 1.5mol/L氫氧化鈉與30mL 1.0mol/L鹽酸溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.02L×1.50mol/L=0.03mol，
△H=-

Q

0.03

KJ/mol=-

100Q

3

KJ/mol，
故答案為：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O （l）△H=-

100Q

3

 kJ?mol^-1或HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O （l）△H=-

100Q

3

kJ?mol^-1．

點評：本題考查了中和熱的計算問題，注意從圖示得出解題信息是解答本題的關鍵，并注意中和熱的熱方程式的書寫方法來解答．