Question

10．（一）實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定反應(yīng)熱---------中和熱測(cè)定
（1）實(shí)驗(yàn)桌上備有燒杯（大、小兩個(gè)燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃棒、0.5mol•L^-1 鹽酸、0.55mol•L^-1NaOH溶液，尚缺少的實(shí)驗(yàn)玻璃用品是量筒、溫度計(jì)．

實(shí) 驗(yàn) 用 品			溶 液 溫 度		中和熱△H
			t1	t2
①	50mL0.55mol．L-1NaOH	50mL.0.5mol．L-1Cl	20℃	23.3℃
②	50mL0.55mol．L-1NaOH	50mL.0.5mol．L-1HCl	20℃	23.5℃

（2）他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
已知：Q=Cm（t₂-t₁），反應(yīng)后溶液的比熱容C為4.18KJ•℃^-1•Kg^-1，各物質(zhì)的密度均為1g•cm^-3．計(jì)算完成表格．△H=-56.8kJ/mol
（3）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(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示（實(shí)驗(yàn)中始終保持V₁+V₂=50mL）．回答下列問(wèn)題：
研究小組做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度低于（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，此反應(yīng)所用NaOH溶液的濃度應(yīng)為1.5mol/L．
（二）通過(guò)化學(xué)計(jì)算間接獲得
（1）已知拆開(kāi)1mol的H-H鍵、I-I、H-I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、153kJ、299kJ．則反應(yīng)H₂（g）+I₂（g）=2HI（g）的反應(yīng)熱△H=-9 kJ•mol^-1
（2）已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ•mol^-1H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
根據(jù)上述反應(yīng)確定：H₂燃燒熱為285.8kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （一）（1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造和實(shí)驗(yàn)步驟選用需要的儀器來(lái)判斷尚缺少的實(shí)驗(yàn)玻璃用品；
（2）先先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，再根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度應(yīng)為酸堿未混合之前的溫度；恰好反應(yīng)時(shí)參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50Ml可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，以此計(jì)算NaOH濃度；
（二）（1）舊鍵斷裂要吸收能量，新鍵生成要釋放能量，當(dāng)舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵生成釋放的能量時(shí)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)，據(jù)此計(jì)算反應(yīng)熱；
（2）燃燒熱是1mo可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，液態(tài)水為穩(wěn)定的氧化物；

解答 解：（一）（1）中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，需要溫度計(jì)測(cè)定溫度、環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌使溶液混合均勻，還需要量筒量取一定量的酸、堿溶液，由題目提供的實(shí)驗(yàn)用品可知，尚缺少的實(shí)驗(yàn)玻璃用品是量筒、溫度計(jì)，
故答案為：量筒、溫度計(jì)；
（2）2次溫度差分別為：3.3℃，3.5℃，2組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol•L^-1NaOH
和50mL.0.5mol•L^-1HCl質(zhì)量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），△T=3.4℃，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℃=1421.2J=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$\frac{1.4212KJ×1mol}{0.025mol}$=56.8kJ，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-56.8kJ/mol，
故答案為：-56.8kJ/mol；
（3）溫度為22℃時(shí)加入鹽酸5mL，則不是實(shí)驗(yàn)溫度，酸堿中和為放熱反應(yīng)，所以研究小組做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度低于22℃，
酸堿中和恰好反應(yīng)時(shí)參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50Ml可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，恰好反應(yīng)時(shí)氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是n，由HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知，n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以濃度c=$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，
故答案為：低于；1.5；
（二）（1）氫氣和碘反應(yīng)生成2molHI是，舊鍵斷裂吸收能量的值為：436kJ+153kJ=589KJ，新鍵生成釋放能量為：299kJ×2=598KJ，舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵生成釋放的能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量為：598KJ-589KJ=9KJ，
故答案為：-9；     
（2）根據(jù)燃燒熱概念，結(jié)合熱化學(xué)方程式，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ/mol，氫氣的燃燒熱為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O （l）△H=-285.8kJ/mol，所以氫氣的燃燒熱為285.8KJ/mol，
故答案為：285.8；

點(diǎn)評(píng) 本題考查中和熱的測(cè)定、中和熱的計(jì)算、燃燒熱的判斷等知識(shí)，題目難度不大，注意理解中和熱的概念以及熱量計(jì)算公式的應(yīng)用中熱量單位的換算．