- 中和热的测定
- 共246题
依据叙述,写出下列反应的热化学方程式.
Ⅰ.(1)若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量.
其热化学方程式为______
(2)已知拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为______
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示.
(1)碎泡沫塑料的作用是什么?______
(2)实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差,产生偏差的原因是(填字母,双选)______.
A.实验装置保温、隔热效果差
B.测定使用的酸碱均使用强酸强碱
C.一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度.
正确答案
解:Ⅰ.(1)适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量,所以每生成92克NO2需要吸收67.8kJ热量,则热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1,
故答案为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1;
(2)在反应N2+3H2⇌2NH3中,断裂3molH-H键,1molN三N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1,
故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1;
Ⅱ.(1)中和热的实验的关键是保温,所以碎泡沫塑料的作用是保温、隔热,防止中和反应时热量损失,
故答案为:保温、隔热,减少热量损失;
(2)A.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故A正确;
B.中和热的测定中必须使用稀的强酸和强碱溶液,不能使用弱酸或者弱碱,否则影响测定结果,所以该做法含量,不会影响测定结果,故B错误;
C.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则会引起热量散失,所以该操作合理,故C错误;
D.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,由于温度计上会有氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸反应放热,导致硫酸的起始温度偏高,那么试验后温度增加量就比实际要小,故D正确.
故答案为:AD.
解析
解:Ⅰ.(1)适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量,所以每生成92克NO2需要吸收67.8kJ热量,则热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1,
故答案为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1;
(2)在反应N2+3H2⇌2NH3中,断裂3molH-H键,1molN三N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1,
故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1;
Ⅱ.(1)中和热的实验的关键是保温,所以碎泡沫塑料的作用是保温、隔热,防止中和反应时热量损失,
故答案为:保温、隔热,减少热量损失;
(2)A.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故A正确;
B.中和热的测定中必须使用稀的强酸和强碱溶液,不能使用弱酸或者弱碱,否则影响测定结果,所以该做法含量,不会影响测定结果,故B错误;
C.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则会引起热量散失,所以该操作合理,故C错误;
D.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,由于温度计上会有氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸反应放热,导致硫酸的起始温度偏高,那么试验后温度增加量就比实际要小,故D正确.
故答案为:AD.
100mL0.55mol•L-1盐酸与100mL0.50mol•L-1氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热.试回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中还缺少的玻璃仪器是______.
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是______.
(3)若大烧杯上不该硬纸板,测得中和热的绝对值将______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(4)实验中溶液的温度升高3.3℃,稀溶液的密度ρ和比热容c分别与水的相等[已知:ρ(H2O)=1g/mL,c(H2O)=4.18kg•℃],该实验测得中和热△H=______
(5)用2.5mL 11.0mL•L-1的浓硫酸代替盐酸进行上述实验,测得中和热的绝对值会______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
正确答案
解:(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是温度计,故答案为:温度计;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失,
故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,
故答案为:偏小;
(4)100mL0.55mol•L-1盐酸与100mL0.50mol•L-1氢氧化钠溶液的质量和为m=200mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×200g×3.3=2.7588kJ,所以生成1mol的水放出热量为55.2kJ,即该实验测得的中和热△H=-55.2kJ/mol,故答案为:-55.2kJ/mol;
(5)浓硫酸在稀释过程中会放出大量的热量,导致中和热的数值会偏高,故答案为:偏大.
解析
解:(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是温度计,故答案为:温度计;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失,
故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,
故答案为:偏小;
(4)100mL0.55mol•L-1盐酸与100mL0.50mol•L-1氢氧化钠溶液的质量和为m=200mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×200g×3.3=2.7588kJ,所以生成1mol的水放出热量为55.2kJ,即该实验测得的中和热△H=-55.2kJ/mol,故答案为:-55.2kJ/mol;
(5)浓硫酸在稀释过程中会放出大量的热量,导致中和热的数值会偏高,故答案为:偏大.
利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL 0.50mol•L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50mL 0.55mol•L-1NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度.回答下列问题:
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量?______.
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是______ (填字母).
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.一次迅速倒入 c.分三次少量倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______ (填字母).
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地上下搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L 1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为△H1、△H2、△H3,则△H1、△H2、△H3的大小关系为______.
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g•cm-3,又知△H=
c=4.18J•g-1•℃-1=4.18×10-3 kJ•g-1•℃-1,n为生成H2O的物质的量.
为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热△H=______(结果保留一位小数).
正确答案
解:(1)为了确保盐酸被完全中和,所用NaOH溶液要稍过量,故答案为:确保盐酸被完全中和;
(2)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果,
故选b;
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡烧杯,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌,否则会有热量散失,
故选D;
(4)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L 1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程,稀氨水和1L 1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ,反应焓变是负值,所以△H1=△H2<△H3;
故答案为:△H1=△H2<△H3;
(5)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差为:3.15℃;
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为:3.1℃;
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应后温度为:23.6℃,反应前后温度差为:3.05℃;
50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×=12958J=1.2958kJ,即生成0.025mol的水放出热量为:1.2958kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.2958kJ×
=51.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-51.8kJ/mol,
故答案为:-51.8kJ/mol.
解析
解:(1)为了确保盐酸被完全中和,所用NaOH溶液要稍过量,故答案为:确保盐酸被完全中和;
(2)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果,
故选b;
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡烧杯,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌,否则会有热量散失,
故选D;
(4)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L 1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程,稀氨水和1L 1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ,反应焓变是负值,所以△H1=△H2<△H3;
故答案为:△H1=△H2<△H3;
(5)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差为:3.15℃;
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为:3.1℃;
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应后温度为:23.6℃,反应前后温度差为:3.05℃;
50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×=12958J=1.2958kJ,即生成0.025mol的水放出热量为:1.2958kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.2958kJ×
=51.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-51.8kJ/mol,
故答案为:-51.8kJ/mol.
用50mL 0.50mol•L-1的盐酸与50mL 0.55mol•L-1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热.回答下列问题.
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______.
(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铜质搅拌棒代替?______(填“能”或“不能”),其原因是______.
(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55mol•L-1的原因是:______.实验中若改用60mL 0.5mol•L-1的盐酸与50mL 0.55mol•L-1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热______(填“相等”或“不相等”);
(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O时,放出57.3kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为:______.
正确答案
解:(1)大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:减少实验过程中的热量损失;
故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(2)铜质搅拌棒的导热性好,易传热,散发热量,会使测出的温度偏低,所得中和热的测定值比理论值偏低,
故答案为:不能;铜质搅拌棒易传热,散发热量,会使测出的温度偏低,所得中和热的测定值比理论值偏低;
(3)用过量的氢氧化钠保证盐酸反应完全,以盐酸的量为准进行准确计算,
反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL 0.5mol•L-1的盐酸与50mL 0.55mol•L-1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关;
故答案为:要保证盐酸反应完全;不相等;相等;
(4)在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O时,放出57.3kJ的热量,则热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
故答案为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol.
解析
解:(1)大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:减少实验过程中的热量损失;
故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(2)铜质搅拌棒的导热性好,易传热,散发热量,会使测出的温度偏低,所得中和热的测定值比理论值偏低,
故答案为:不能;铜质搅拌棒易传热,散发热量,会使测出的温度偏低,所得中和热的测定值比理论值偏低;
(3)用过量的氢氧化钠保证盐酸反应完全,以盐酸的量为准进行准确计算,
反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL 0.5mol•L-1的盐酸与50mL 0.55mol•L-1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关;
故答案为:要保证盐酸反应完全;不相等;相等;
(4)在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O时,放出57.3kJ的热量,则热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
故答案为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol.
在测定中和热的实验中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.环形玻璃棒搅拌起搅拌作用,能加快反应速率,减小实验误差,故A正确;
B.温度计水银球测烧杯内的热水的温度,不能接触烧杯底部接触烧杯底部,故B错误;
C.分次加入混合时,容易造成热量损失,使测试结果不准确,故C错误;
D.中和热测定不用胶头滴管,故D错误.
故选A.
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