Question

【題目】已知在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。現(xiàn)利用如圖裝置進(jìn)行中和熱的測(cè)定，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)該圖中有兩處未畫(huà)出，它們是______________、________________。

(2)做一次完整的中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)，溫度計(jì)需使用________次。

(3)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(dòng)，測(cè)得酸堿混合液的溫度變化數(shù)據(jù)如下：

反應(yīng)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(jì)算上述第一組實(shí)驗(yàn)測(cè)出的中和熱ΔH1＝______。

②寫(xiě)出HCl＋NH3·H2O的熱化學(xué)方程式：____________________________________。

③兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異的原因是______________________________________。

Answer 1

【答案】 環(huán)形玻璃攪拌棒 燒杯上方的泡沫塑料蓋 3 －56.8 kJ·mol－1 HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－51.8 kJ·mol－1 NH3·H2O是弱堿，在中和過(guò)程中NH3·H2O發(fā)生電離，要吸熱，因而總體放熱較少

【解析】（1）根據(jù)中和熱的測(cè)定裝置及該圖所示可判斷，圖中有兩處未畫(huà)出，它們分別是環(huán)形玻璃攪拌棒、燒杯上方的泡沫塑料蓋；（2）做一次完整的中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)，溫度計(jì)需測(cè)量反應(yīng)前鹽酸、氫氧化鈉溶液的溫度及二者混合反應(yīng)后溶液的溫度，故共需使用3次；（3）①反應(yīng)以不足量的HCl為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，n(HCl)=n(H2O)=0.5mol/L×0.05L=0.025mol，Q＝cm△t＝4.18J/(g℃)×100g×(18.4－15) ℃=1421.2J，則△H=－1421.2J ÷0.025mol =－56848J/mol≈－56.8kJ/mol；②根據(jù)以上分析可知第二組實(shí)驗(yàn)中Q＝cm△t＝4.18J/(g℃)×100g×(18.1－15) ℃=1295.8J，則△H=－1295.8J ÷0.025mol =－51832J/mol≈－51.8kJ/mol，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) △H=－51.8kJ/mol；③反應(yīng)熱是酸、堿發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生1mol水放出的熱量。由于NH3H2O是弱堿，存在電離平衡，電離需要吸收熱量，故反應(yīng)產(chǎn)生1mol水放出的熱量比強(qiáng)堿NaOH少，所以△H1＜△H2。