Question

【题目】已知在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热。现利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：

(1)该图中有两处未画出，它们是______________、________________。

(2)做一次完整的中和热测定实验，温度计需使用________次。

(3)把温度为15.0 ℃，浓度为0.5 mol·L－1的酸溶液和0.55 mol·L－1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL－1)，生成溶液的比热容c＝4.18 J · g－1 · ℃－1，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：

反应物	起始温度t1/℃	终止温度t2/℃	中和热
HCl＋NaOH	15.0	18.4	ΔH1
HCl＋NH3·H2O	15.0	18.1	ΔH2

①计算上述第一组实验测出的中和热ΔH1＝______。

②写出HCl＋NH3·H2O的热化学方程式：____________________________________。

③两组实验结果差异的原因是______________________________________。

Answer 1

【答案】 环形玻璃搅拌棒 烧杯上方的泡沫塑料盖 3 －56.8 kJ·mol－1 HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－51.8 kJ·mol－1 NH3·H2O是弱碱，在中和过程中NH3·H2O发生电离，要吸热，因而总体放热较少

【解析】（1）根据中和热的测定装置及该图所示可判断，图中有两处未画出，它们分别是环形玻璃搅拌棒、烧杯上方的泡沫塑料盖；（2）做一次完整的中和热测定实验，温度计需测量反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度及二者混合反应后溶液的温度，故共需使用3次；（3）①反应以不足量的HCl为标准计算，n(HCl)=n(H2O)=0.5mol/L×0.05L=0.025mol，Q＝cm△t＝4.18J/(g℃)×100g×(18.4－15) ℃=1421.2J，则△H=－1421.2J ÷0.025mol =－56848J/mol≈－56.8kJ/mol；②根据以上分析可知第二组实验中Q＝cm△t＝4.18J/(g℃)×100g×(18.1－15) ℃=1295.8J，则△H=－1295.8J ÷0.025mol =－51832J/mol≈－51.8kJ/mol，所以该反应的热化学方程式是HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) △H=－51.8kJ/mol；③反应热是酸、碱发生中和反应产生1mol水放出的热量。由于NH3H2O是弱碱，存在电离平衡，电离需要吸收热量，故反应产生1mol水放出的热量比强碱NaOH少，所以△H1＜△H2。