Question

【題目】50mL 0.5mol·L－1鹽酸與50mL 0.55mol·L－1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題：

（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少一種玻璃儀器是__________。

（2）大燒杯上如不蓋硬紙板，測得的中和熱________（填“偏大”或“偏小”或“無影響”）。

（3）實驗中改用60mL 0.50mol·L－1鹽酸跟50mL 0.50mol·L－1 NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量________（填“偏大”或“相等”或“偏小”），所求中和熱________（填“相等”或“不相等”），簡述理由：_________________________。

（4）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱數值會________；用50mL 0.5mol·L－1鹽酸與50mL 0.50mol·L－1 NaOH溶液進行中和測定，測得的中和熱數值會________。（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

（5）取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液和30 mL0.50 mol/L硫酸溶液進行實驗，實驗數據如下表。

則中和熱ΔH＝ （取小數點后一位）。（本題中NaOH溶液和硫酸溶液的密度均取1g/mL，溶液的比熱容均取4.2J/（g.℃））

Answer 1

【答案】27．環形玻璃攪拌棒（2）偏小

（3）相等；相等，簡述理由：中和熱是指生成1mol水所放出的熱量，而與實際參加反應的酸、堿的物質的量無關（4）偏小；偏小（5）ΔH＝53.8 KJ/mol

【解析】

試題分析：：（1）由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌棒；

（2）大燒杯上如不蓋硬紙板，會使一部分熱量散失，求得的中和熱數值將會減小；

（3）改用60mL 0.50molL-1鹽酸與50mL 0.50molL-1 NaOH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）一水合氨為弱堿，電離過程為吸熱過程，所以用氨水代替稀NaOH溶液反應，反應放出的熱量偏小； NaOH的物質的量等于HCl的物質的量，使鹽酸完全被中和的時間會變長，熱量散失多，測得的結果偏小；

（5）據表中數據可知，1、2、3、4次溫差分別為4.0、6.1、3.9、4.1，第二次溫差太大，忽略，所以其平均溫差為（4.0+3.9+4.1）/3℃=4.0℃，Q=cm△t=4.2J/（g℃）×80g×4.0℃=1344J=1.344KJ，0.025molNaOH反應放熱1.344KJ，1molNaOH反應生成1mol水時放熱：1.344KJ/0.025mol=53.8KJ/mol，所以該反應表示中和熱的熱化學方程式：NaOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=H2O（l）+1/2Na2SO4（aq）△H=-53.8KJ/mol.