Question

【题目】已知在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol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）图中缺少的仪器或用品有______、______。

（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0.5mol/L的酸溶液和0.55mol/L的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1g/mL)，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	18.3	△H1
HCl+NH3·H2O	15.0	18.0	△H2

①计算表格中第一组实验测出的中和热△H1=______(保留一位小数)。

②写出表格中第二组实验的热化学方程式:_______________(保留一位小数)。

③两组实验结果差异的原因是________________。

④碱溶液过量的原因是___________。

Answer 1

【答案】 环形玻璃搅拌棒 烧杯上方的泡沫塑料板或硬纸板 3 -55.2KJ/mol HC1(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(1)△H=-50.2kJ/mol NH3·H2O是弱碱，在中和过程中NH3·H2O发生电离，要吸热，因而放热少 使酸完全反应

【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，故至少需使用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×(18.3－15)℃＝1379.4J，则△H1＝－1379.4J÷0.025mol＝－55176J/mol≈－55.2kJ/mol；②根据以上分析可知第二组实验中Q＝cm△t＝4.18J/(g℃)×100g×(18－15)℃＝1254J，则△H2＝－1254J÷0.025mol＝－50160J/mol≈－50.2kJ/mol，所以该反应的热化学方程式是HCl(aq)+NH3H2O(aq)＝NH4Cl(aq)+H2O(l)△H2=－50.2kJ/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。④根据以上分析可知碱溶液过量的原因是使酸完全反应。