Question

【題目】利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：

①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液，并用另一溫度計測出其溫度；

③將NaOH溶液倒入小燒杯中，混合均勻，測得混合液最高溫度。

回答下列問題：

(1)寫出該反應的熱化學方程式（已知生成lmol液態水的反應熱為－57.3kJ/mol）______________________。

(2)現將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和 1L1mol/L鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為H1、H2、H3，則H1、H2、H3的大小關系為________________________。

(3)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g/cm3，又知中和反應后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)，為了計算中和熱，某學生實驗記錄數據如表：

實驗序號	起始溫度		終止溫度
	鹽酸	氫氧化鈉溶液	混合溶液
1	20.0	20.2	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.4	20.6	23.6
4	20.1	20.3	26.9

依據該學生的實驗數據計算，該實驗測得的中和熱H_____(結果保留一位小數)。

(4)如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量__________ (填“相等、不相等”)，所求中和熱__________(填“相等、不相等”)。

(5)利用簡易量熱計測量室溫下鹽酸與氫氧化鈉溶液中和反應的反應熱，下列措施不能提高實驗精度的是（_______）

A．利用移液管(精確至0.01 mL)代替量筒(精確至0.1 mL)量取反應液

B．快速將兩溶液混合，勻速攪拌并記錄最高溫度

C．在內、外筒之間填充隔熱物質，防止熱量損失

D．用量程為500℃的溫度計代替量程為100℃的溫度

Answer 1

【答案】HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol △H1=△H2＜△H3 -51.8kJ/mol 不相等 相等 D

【解析】

（1）稀強酸、稀強堿反應生成1mol液態水時放出57.3kJ的熱量，反應的熱化學方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol；

(2)NaOH、Ca（OH）2都屬于強堿，一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和1L 1molL-1的稀鹽酸恰好完全反應放熱57.3kJ；一水合氨是弱電解質，存在電離平衡，電離過程是吸熱程，稀氨水和1L 1molL-1的稀鹽酸恰好完全反應放熱小于57.3kJ，放熱反應的H<0，所以△H1=△H2＜△H3；

(3)第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.1℃，反應后溫度為：23.2℃，反應前后溫度差為：3.1℃；第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃，反應后溫度為：23.4℃，反應前后溫度差為：3.1℃；第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.5℃，反應后溫度為：23.6℃，反應前后溫度差為：3.1℃；第4次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.2℃，反應后溫度為：26.9℃，反應前后溫度差為：6.7℃，誤差太大，舍去；則實驗中平均溫度差為3.1℃，50mL的0.50mol/L鹽酸與50mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質量和為m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.18J/(g℃)，代入公式Q=cm△t得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/(g℃)×100g×3.1℃=12958J=1.2958kJ，即生成0.025mol的水放出熱量為：1.2958kJ，所以生成1mol的水放出熱量為1.2958kJ×=51.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-51.8kJ/mol；

（4）如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量增多，但是中和熱是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關，測得中和熱數值相等，故答案為：不相等；相等；

（5）A、提高所用試劑量的準確度可提高測量反應熱的精確度；

B、能減少熱量散失，可提高實驗精度；

C、能減少熱量散失，可提高實驗精度；

D、溫度計用500℃量程，最小刻度變大，測定溫度不準確，使實驗精度降低。

答案選D。