- 化学反应与能量的变化
- 共3280题
中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmol H2O所放出的热量.某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热.他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应.请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是______,烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是______.
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值______(填“偏大”、“偏小’、“无影响”)
(3)实验中改用60mL 0.50mol/L的盐酸跟50mL 0.55mol/L的NaOH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”),理由是______;所求中和热的数值会______(填“相等”或“不相等”),理由是______.
正确答案
环形玻璃搅拌棒
保温、隔热,减少实验过程中的热量损失
偏小
不相等
因为酸、碱发生中和反应放出的热量与酸、碱的用量有关
相等
中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmol H2O所放出的热量,它与酸、碱的用量无关
解析
解:(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器;
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保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;
故答案为:环形玻璃搅拌棒;保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;
(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,若用60mL 0.50mol/L的盐酸跟50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏大,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,所以改用60mL 0.50mol/L的盐酸跟50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,
故答案为:不相等;因为酸、碱发生中和反应放出的热量与酸、碱的用量有关;相等;中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmolH2O所放出的热量,它与酸、碱的用量无关.
(2015秋•西藏校级期末)某同学按照课本实验要求,用50mL 0.50mol•L-1的盐酸与50mL 0.55mol•L-1的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计算中和热.下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该装置的保温效果并不如量热计那样好,大小烧杯之间要填满纸片,装置存在热量的散失,故A错误;
B.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棒,故B正确;
C.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C错误;
D.大烧杯上不盖硬纸板,热量容易散失,中和热的数值偏小,但中和热△H会偏大,故D错误;
故选:B.
有关下列实验操作描述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.测定中和热,注意保温及准确测定起始温度及反应的最高温度,则使用碎泡沫起隔热保温的作用、环形玻璃搅拌棒进行搅拌、酸和过量的碱充分反应、取2-3次的实验平均值,以达到良好的实验效果,操作合理,故A正确;
B.晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的蒸发速度越快,析出的晶粒就越细小,故B错误;
C.吸滤完毕或中途需停止吸滤时,应注意先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,然后关闭水龙头,以防倒吸,故C正确;
D.高锰酸钾能氧化硫酸亚铁铵溶液,电流计偏转说明发生了反应,故D正确.
故选B.
50ml0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH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)若大烧杯上不盖硬纸板,求得的中和热△H______(填“偏大”“偏小”或“无影响”).
正确答案
环形玻璃搅拌器
保温,减少热量散失
偏大
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)实验成败的关键是保温工作,烧杯间填满碎纸条的作用保温,减少热量散失,故答案为:保温,减少热量散失;
(3)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,焓变是负值,所以焓变会偏大,故答案为:偏大.
分别取40mL的0.50mol/L盐酸与40mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和热的测定.下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.测定中和热时,为了使氢离子或者氢氧根离子完全反应,需要让其中一种反应物稍稍过量,故A正确;
B.仪器A是环形玻璃搅拌棒,故B正确;
C.中和反应是放热反应,温度计上的酸与NaOH溶液反应放热,使温度计读数升高,使测得的中和热偏高,故C正确;
D.硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,该反应中的生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热,故D错误.
故选D.
在中和热测定的实验中,以下操作正确的是:( )
①只在大烧杯底部垫泡沫塑料,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平,再盖上硬纸板
②温度计测量过盐酸的温度后,立即插入NaOH溶液中测量NaOH溶液的温度
③将量筒中的NaOH溶液慢慢加入到小烧杯的盐酸中,边加边搅拌
④读取混合溶液的最高温度和最低温度,以其平均值记为最终温度.
正确答案
解析
解:①只在大烧杯底部垫泡沫塑料,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平,再盖上硬纸板,会有很大一部分热量散失,应该大、小烧杯夹层间均要放碎泡沫塑料,保温效果好,故①错误;
②温度计测量过盐酸的温度后,立即插入NaOH溶液中测量NaOH溶液的温度,酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失,应该测量HCl溶液的温度计用水洗净再测氢氧化钠,故②错误;
③先将氢氧化钠放在烧杯中,记下温度再倒入成有盐酸的烧杯中,故③错误;
④最低温度是酸和碱混合以前的温度,保证混合前二者温度相等,不是读取混合溶液的最低温度,故④错误.
故选D.
(1)在测定中和热的实验中,使用下列用品不是为了减小实验误差的是______
A.碎泡沫塑料 B.环形玻璃棒 C.底部垫纸条 D.两个量筒
(2)实验室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如用0.5mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将______(“偏大”、“偏小”、“不变”)
正确答案
解:(1)碎泡沫塑料和底部垫纸条,目的是保温,以减小实验中的误差;环形玻璃棒,使溶液混合更均匀,测量更准确;量筒是测量溶液体积的,不能减少实验误差,
故选D;
(2)①由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,为了减少热量的损失,烧杯上方盖硬纸板;故答案为:环形玻璃搅拌棒;烧杯上方盖硬纸板;
②氢氧化钠固体溶于水放热,所以实验中测得的“中和热”数值将偏大,故答案为:偏大.
解析
解:(1)碎泡沫塑料和底部垫纸条,目的是保温,以减小实验中的误差;环形玻璃棒,使溶液混合更均匀,测量更准确;量筒是测量溶液体积的,不能减少实验误差,
故选D;
(2)①由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,为了减少热量的损失,烧杯上方盖硬纸板;故答案为:环形玻璃搅拌棒;烧杯上方盖硬纸板;
②氢氧化钠固体溶于水放热,所以实验中测得的“中和热”数值将偏大,故答案为:偏大.
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.
50mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在如图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)大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么?
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热的数值有何影响?
(3)改用60mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放热量是否相等?所求中和热数值是否相等?简述理由
(4)用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行上述实验,为什么测得中和热的数值偏低?
正确答案
解:(1)在中和反应中,必须确保热量不散失,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:保温,减少实验过程中的热量损失,
答:大小烧杯间填满碎纸条的作用是:保温,减少实验过程中的热量损失;
(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,
答:大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热的数值偏小;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L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,所以用50mL0.50mol•L-1盐酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,
答:所放热量不相等;所求中和热数值相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,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,测得中和热的数值偏低,
答:用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行上述实验,测得中和热的数值偏低是因为氨水为弱碱,电离过程为吸热过程.
解析
解:(1)在中和反应中,必须确保热量不散失,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:保温,减少实验过程中的热量损失,
答:大小烧杯间填满碎纸条的作用是:保温,减少实验过程中的热量损失;
(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,
答:大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热的数值偏小;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L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,所以用50mL0.50mol•L-1盐酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,
答:所放热量不相等;所求中和热数值相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,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,测得中和热的数值偏低,
答:用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行上述实验,测得中和热的数值偏低是因为氨水为弱碱,电离过程为吸热过程.
某化学兴趣小组要完成中和热的测定.
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.50mol•L-1 盐酸、0.55mol•L-1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是______.
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?______(填“能”或“否”),其原因是______.
(3)他们记录的实验数据如下:
已
已知:Q=Cm(t2-t1),反应后溶液的比热容C为4.18KJ•℃-1•Kg-1,各物质的密度均为1g•cm-3,△H值保留小数点后两位
根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:______
(4)若用KOH代替NaOH,测定结果______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);若用醋酸代替HCl做实验,测定结果______.
正确答案
量筒;温度计
否
金属传热快,热量损失大导致误差大
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l)△H=-56.8kJ/mol
无影响
偏小
解析
解:(1)中和热的测定过程中,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积,需要使用温度计测量温度,所以还缺少温度计和量筒;
故答案为:量筒;温度计;
(2)因为铜丝搅拌棒是热的良导体,热量损失大导致误差大,所以不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒,
故答案为:否;金属传热快,热量损失大导致误差大;
(3)第3组温度差分别为:5.5℃,数据明显有误,所以删掉,其余2次温度差分别为:3.3℃,3.5℃,2组数据都有效,温度差平均值=3.4℃,50mL0.55mol•L-1NaOH和50mL.0.5mol•L-1HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g•℃),△T=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,NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l)△H=-56.8kJ/mol,
故答案为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l)△H=-56.8kJ/mol;
(4)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热,若用KOH代替NaOH,测定结果无影响,醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以用醋酸代替HCl做实验,反应放出的热量小于56.8kJ,测定结果偏小,
故答案为:无影响;偏小;
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