Question

【題目】分別取40 mL的0.50 mol/L鹽酸與40 mL0.55 mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)．通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

（1）理論上稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1 mol水時(shí)放出57.3 kJ的熱量，寫(xiě)出表示稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式______________________________

（2）如圖所示，A為泡沫塑料板，上面有兩個(gè)小孔，分別插入溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒，兩個(gè)小孔不能開(kāi)得過(guò)大，其原因是__________________；反應(yīng)需要多次測(cè)量溫度，每次測(cè)量溫度后在進(jìn)行下一次測(cè)量以前都必須采取的操作是____________________．

（3）假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g/cm3，又知中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J/(g·℃)．為了計(jì)算中和熱，實(shí)驗(yàn)時(shí)還需測(cè)量的數(shù)據(jù)有(填序號(hào))__________；

A．反應(yīng)前鹽酸溶液的溫度 B．反應(yīng)前鹽酸溶液的質(zhì)量 C．反應(yīng)前氫氧化鈉溶液的溫度

D．反應(yīng)前氫氧化鈉溶液的質(zhì)量 E．反應(yīng)后混合溶液的最高溫度 F．反應(yīng)后混合溶液的質(zhì)量

（4）某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
	鹽酸	氫氧化鈉	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱ΔH＝____________；

（5）假定該學(xué)生的操作完全同上，實(shí)驗(yàn)中改用100 mL 0.5 mol/L鹽酸跟100 mL 0.55 mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量_______(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱__________(填“相等”或“不相等”)．

Answer 1

【答案】 NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=== Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol 減少熱量損失 用水將溫度計(jì)上的液體沖掉 A、C、E －51.8 kJ/mol 不相等 相等

【解析】（1）已知稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量，稀硫酸和氫氧化鈉稀溶液都是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NaOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)＝1/2 Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol；

（2）如圖所示，A為泡沫塑料板，上面有兩個(gè)小孔，分別插入溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒，若兩個(gè)小孔開(kāi)得過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致散失較多的熱量，影響測(cè)定結(jié)果；中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度計(jì)上的酸與NaOH溶液反應(yīng)放熱，使溫度計(jì)讀數(shù)升高，溫度差偏低，使測(cè)得的中和熱偏高，所以每次測(cè)量后用水將溫度計(jì)上的液體沖掉，并擦干溫度計(jì)；

（3）由Q=cm△T可知，測(cè)定中和熱需要測(cè)定的數(shù)據(jù)為：A．反應(yīng)前鹽酸溶液的溫度；C．反應(yīng)前氫氧化鈉溶液的溫度和E．反應(yīng)后混合溶液的最高溫度，答案選ACE；

（4）第1次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃，反應(yīng)后溫度為：23.2℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.15℃；第2次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.1℃；第3次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.05℃；40mL的0.50mol/L鹽酸與40mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=80mL×1g/cm3=80g，c=4.18J/（g℃），代入公式Q=cm△T得到生成0.02mol的水放出熱量Q=4.18J/（g℃）×80g×(3.15℃+3.1℃+3.05℃)/3=1036J＝1.036kJ，即生成0.02mol的水放出熱量為：1.036kJ，所以生成1mol的水放出熱量為：1.036kJ×1mol/0.02mol=51.8kJ/mol，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-51.8kJ/mol；

（5）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，若用100mL 0.50mol/L鹽酸跟100mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增加，所放出的熱量增加，但是中和熱是指強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，與酸堿的用量無(wú)關(guān)，所以用100mL 0.50mol/L鹽酸跟100mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得中和熱數(shù)值相等。