- 中和热的测定
- 共246题
50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH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)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值______(填“偏大”“偏小”“无影响”).
(3)实验中改用60mL 0.50mol•L-1盐酸进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”、“不相等”),所求中和热______(填“相等”、“不相等”),简述理由______.
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会______(填“偏大”、“偏小”“无影响”).
正确答案
解:(1)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:减小热量散失;
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.25mol•L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol•L-1NaOH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,所以用50mL0.50mol•L-1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等;因中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1 mol H2O放出的热量,与酸碱的用量无关;
(4)氨水为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ,故答案为:偏小.
解析
解:(1)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:减小热量散失;
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.25mol•L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol•L-1NaOH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,所以用50mL0.50mol•L-1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等;因中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1 mol H2O放出的热量,与酸碱的用量无关;
(4)氨水为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ,故答案为:偏小.
测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示.
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ•mol-1):______
(2)取50mL NaOH溶液和50mL盐酸溶液进行实验,回答下列问题.
①实验过程中,碎泡沫塑料的作用是______
②近似认为0.50mol•L-1 NaOH溶液和0.55mol•L-1盐酸溶液的密度都是1g•cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1,且测得温度的平均升高值是3.4℃,请计算中和热△H=______ kJ•mol-1 (取小数点后一位).
③上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差,结果偏差可能的原因可能是(填字母)______.
a.实验装置保温、隔热效果差
b.分多次把盐酸溶液倒入盛有氢氧化钠的小烧杯中
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
d.倒完盐酸溶液后,发现装盐酸烧杯内有极少量残留液
④如果用60mL0.5mol•L-1氢氧化钠溶液与50mL0.55mol•L-1盐酸溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”或“不相等”),所求的中和热______(填“相等”或“不相等”)(假定两种情况下实验操作完全相同)
正确答案
解:(1)已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,稀盐酸和氢氧化钠稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液,则反应的热化学方程式为: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;
(2)①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防止实验过程中的热量损失,故答案为:防热损失;
②50mL0.50mol/L氢氧化钠与50mL0.55mol/L盐酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/cm3=100g,温度变化的值为△T=3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.4℃=1421.2J,即1.4212KJ,所以实验测得的中和热△H=-=-56.8kJ/mol,
故答案为:-56.8;
③a.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.分多次把NaOH溶液倒人盛有盐酸的小烧杯中,热量散失较多,测得温度偏低,中和热的数值偏小,故b正确;
c.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入盐酸测温度,盐酸的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故c正确;
d.盐酸是过量的,烧杯内有极少量盐酸残留液,不影响测定结果,故d错误;
故答案为:abc;
④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若改用60mL0.5mol•L-1氢氧化钠溶液与50mL0.55mol•L-1盐酸溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热是稀强酸和稀强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用60mL0.5mol•L-1氢氧化钠溶液与50mL0.55mol•L-1盐酸溶液进行反应,测得中和热数值相等.
故答案为:不相等;相等.
解析
解:(1)已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,稀盐酸和氢氧化钠稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液,则反应的热化学方程式为: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;
(2)①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防止实验过程中的热量损失,故答案为:防热损失;
②50mL0.50mol/L氢氧化钠与50mL0.55mol/L盐酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/cm3=100g,温度变化的值为△T=3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.4℃=1421.2J,即1.4212KJ,所以实验测得的中和热△H=-=-56.8kJ/mol,
故答案为:-56.8;
③a.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.分多次把NaOH溶液倒人盛有盐酸的小烧杯中,热量散失较多,测得温度偏低,中和热的数值偏小,故b正确;
c.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入盐酸测温度,盐酸的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故c正确;
d.盐酸是过量的,烧杯内有极少量盐酸残留液,不影响测定结果,故d错误;
故答案为:abc;
④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若改用60mL0.5mol•L-1氢氧化钠溶液与50mL0.55mol•L-1盐酸溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热是稀强酸和稀强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用60mL0.5mol•L-1氢氧化钠溶液与50mL0.55mol•L-1盐酸溶液进行反应,测得中和热数值相等.
故答案为:不相等;相等.
实验室用50mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55mol/L NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验,得到表中的数据:
试回答下列问题:
(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是______,不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是______.
(2)经数据处理,t2-t1=3.4℃.则该实验测得的中和热△H=______[盐酸和NaOH溶液的密度按1g/cm3计算,反应后混,合溶液的比热容(c)按4.18J/(g•℃)计算].
(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,测得中和热为△H1,则△H1与△H的关系为:△H1______△H(填“<”、“>”或“=”),理由是______.
正确答案
解:(1)环形玻璃搅拌棒上下搅动使溶液充分反应;不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,
故答案为:上下搅动;铜传热快,防止热量损失;
(2)50mL 0.50mol•L-1盐酸、50mL 0.55mol•L-1 NaOH的质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g•℃),t2-t1=3.4℃,代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212KJ,即生成0.025mol的水放出热量1.4212KJ,所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol;
故答案为:-56.8kJ/mol;
(3)一水合氨为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于56.8kJ,所以△H1>△H,
故答案为:>;NH3•H2O电离吸热.
解析
解:(1)环形玻璃搅拌棒上下搅动使溶液充分反应;不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,
故答案为:上下搅动;铜传热快,防止热量损失;
(2)50mL 0.50mol•L-1盐酸、50mL 0.55mol•L-1 NaOH的质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g•℃),t2-t1=3.4℃,代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212KJ,即生成0.025mol的水放出热量1.4212KJ,所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol;
故答案为:-56.8kJ/mol;
(3)一水合氨为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于56.8kJ,所以△H1>△H,
故答案为:>;NH3•H2O电离吸热.
将V1mL 1.0mol•L-1 HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL).下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、该实验开始温度是21℃,故A错误;
B、由图示可以看出该反应过程放出热量,表明化学能可能转化为热能,故B正确;
C、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50Ml可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL.
设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n.
HCl+NaOH=NaCl+H 2O
1 1
1.0mol•L-1×0.03L n
则n=1.0mol•L-1×0.03L=0.03mol,所以浓度是:=1.5mol/L,故C错误;
D、只是该反应放热,其他有水生成的反应不一定,所以D错误.
故选B.
用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是______.
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是______.
(3)要重复进行三次实验的目的是______.
(4)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值______(填“偏大、偏小、无影响”);当室温低于10℃时进行,对实验结果会造成较大的误差,其原因是______
(5)如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等、不相等”),所求中和热______(填“相等、不相等”),简述理由______.
(6)用相同浓度和体积的醋酸(CH3COOH)代替HCl溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会______;(填“偏大、偏小、无影响”).
(7)三次平行操作所测得的数据如下:
若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似为1g/cm3,中和后生成的溶液的比热容C=4.18J/(g•℃),则实验测得的中和热为______.
正确答案
解:(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器,故答案为:环形玻璃搅拌器;
(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;
(3)多次测量减少实验误差,故答案为:多次测量求平均值可以减少实验误差;
(4)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;室温较低时反应体系向环境散热比较快,热量损失大,结果偏低;
(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的7少有关,并若用60mL0.25mol•L-nH2SO4溶液跟50mL0.55mol•L-nNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增7,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nmol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用50mL0.50mol•L-n醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成nmolH2O所放出的热量,与酸碱的用量无关;
(6)醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以醋酸(CH3COOH)代替HCl溶液反应,反应放出的热量小于57.jkJ,故答案为:偏小.
(7)第三组数据误差较大,舍去,△t==2.35℃,Q=cm△t=2.35℃×4.18J/(g•℃)×100g=1159J=982.3J=0.9823kJ;△H=
=
=-39.3kJ/mol;
故答案为:39.3kJ/mol或(△H=-39.3kJ/mol).
解析
解:(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器,故答案为:环形玻璃搅拌器;
(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;
(3)多次测量减少实验误差,故答案为:多次测量求平均值可以减少实验误差;
(4)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;室温较低时反应体系向环境散热比较快,热量损失大,结果偏低;
(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的7少有关,并若用60mL0.25mol•L-nH2SO4溶液跟50mL0.55mol•L-nNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增7,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nmol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用50mL0.50mol•L-n醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成nmolH2O所放出的热量,与酸碱的用量无关;
(6)醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以醋酸(CH3COOH)代替HCl溶液反应,反应放出的热量小于57.jkJ,故答案为:偏小.
(7)第三组数据误差较大,舍去,△t==2.35℃,Q=cm△t=2.35℃×4.18J/(g•℃)×100g=1159J=982.3J=0.9823kJ;△H=
=
=-39.3kJ/mol;
故答案为:39.3kJ/mol或(△H=-39.3kJ/mol).
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