Question

【題目】利用如圖裝置進行中和熱的測定，請回答下列問題：

（1）做一次完整的中和熱測定實驗，溫度計需使用________次。

（2）把溫度為15.0 ℃，濃度為0.5 mol·L－1的酸溶液和0.55 mol·L－1的堿溶液各50 mL混合(溶液密度均為1 g·mL－1)，生成溶液的比熱容c＝4.18 J · g－1 · ℃－1，輕輕攪動，測得酸堿混合液的溫度變化數據如下：

反應物	起始溫度t1/℃	終止溫度t2/℃	中和熱
HCl＋NaOH	15.0	18.4	ΔH1
HCl＋NH3·H2O	15.0	18.1	ΔH2

①計算上述第一組實驗測出的中和熱ΔH1＝_________________________。

②寫出HCl＋NH3·H2O的熱化學方程式：____________________________________。

③兩組實驗結果差異的原因是______________________________________。

（3）計算反應NH3·H2O(aq)=NH4+(aq)+OH－(aq)的焓變ΔH＝_________________。

Answer 1

【答案】 3 ①－56.8 kJ·mol－1 HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－51.8 kJ·mol－1 NH3·H2O是弱堿，在中和過程中NH3·H2O發生電離，要吸熱，因而總體放熱較少 +5.0 kJ·mol－1

【解析】(1)中和熱的測定中，需要測出反應前酸溶液的溫度，測反應前堿溶液的溫度，混合反應后測最高溫度，所以總共需要測量3次；故答案為：3；

(2)①濃度為0.5mol/L的酸溶液和0.55mol/L的堿溶液各50mL混合，反應生成了0.025mol水，混合后溶液的質量和為：m=100mL×1g/mL=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×3.4℃=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出熱量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出熱量為△H1=1.4212kJ×=56.8kJ；中和熱為：-56.8KJ/mol；故答案為：-56.8KJ/mol；

②△H2=cm△T=4.18J/(g℃)×100g×3.1℃=1.2958kJ；即生成0.025mol的水放出熱量1.2958kJ，所以生成1mol的水放出熱量為△H2=1.2958kJ×=51.8KJ；中和熱-51.8KJ/mol；鹽酸與一水合氨反應生成氯化銨和水，HCl+NH3H2O的熱化學方程式：HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)△H=-51.8KJ/mol；故答案為：HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)△H=-51.8KJ/mol；

③兩組實驗結果差異的原因是：一水合氨為弱堿，在中和過程中一水合氨發生電離，要吸收熱量，因而總體放熱較少，故答案為：一水合氨為弱堿，在中和過程中一水合氨發生電離，要吸收熱量，因而總體放熱較少；

(3)根據(2)的計算可知，實驗結果的差異是NH3·H2O(aq)=NH4+(aq)+OH－(aq)電離過程需要吸熱，因此NH3·H2O(aq)=NH4+(aq)+OH－(aq)ΔH＝-51.8KJ/mol--56.8KJ/mol=+5.0 kJ·mol－1，故答案為：+5.0 kJ·mol－1。