Question

实验（1）50mL0.50mol/L盐酸与50Ml0.55mol/LNaOH溶液在如图1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．
①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”）．
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”、“不能”）．
③某同学用0.25mol/L的稀硫酸代替盐酸进行上述实验，实验数据如表
i）请填写表中的空白：

	起始温度t1/℃			终止温 度t2/℃	平均温度差 （t2-t1）/℃
	H2SO4溶液	NaOH溶液	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

ii）近似认为0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L H₂SO₄溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g?℃）．则中和热△H=

 

（保留小数点后一位）．
iii）上述实验结果的数值与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）

 

．
a．实验装置保温、隔热效果差           b．在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
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
（2）如图2所示，烧瓶A、B中装有相同浓度的NO₂和N₂O₄的混合气体，中间用止水夹K夹紧，烧杯甲中盛放100ml、6 mol/L的HCl溶液，烧杯乙中盛放100ml水，（盐酸和水的起始温度相同）现向烧杯甲的溶液中加入25gNaOH固体，同时向烧杯乙中加入25gNH₄NO₃固体搅拌使之溶解：
①A烧瓶中气体颜色

 

，混合气体的平均分子量

 

（填“变大”、“变小”、“不变”）．
②B烧瓶中气体颜色

 

，理由是

 

．

Answer 1

考点：中和热的测定

专题：实验设计题

分析：（1）①不盖硬纸板，会有一部分热量散失；
②金属导热快，热量损失多；
i）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
ii）根据Q=m?c?△T计算，先根据Q=m?c?△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-

Q

n

kJ/mol计算出反应热；
iii）a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H₂SO₄测温度，硫酸的起始温度偏高；
（2）NO₂和N₂O₄气体中存在平衡：2NO₂?N₂O₄ △＜0
①酸碱中和放热，平衡左移，据此分析气体颜色和平均分子量的变化；
②铵盐溶于水吸热，平衡右移．

解答： 解：（1）①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；
②不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大；
故答案为：不能；
i）4次温度差分别为：3.4℃，6.1℃，3.3℃，3.5℃，第2组数据明显有误，所以删掉，温度差平均值为

3.4℃+3.3℃+3.5℃

3

=3.4℃，故答案为：3.4；
ii）0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸溶液50mL进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的质量为：100ml×1g/ml=100g，温度变化的值△T为3.4℃来计算，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1.421kJ，所以实验测得的中和热△H=-

1.421KJ

0.025mol

=-56.8 kJ/mol，故答案为：-56.8 kJ/mol；
iii）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．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故b错误；
c．分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故c正确；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H₂SO₄测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d正确．
故选abcd．
（2）NO₂和N₂O₄气体中存在平衡：2NO₂?N₂O₄ △＜0
①酸碱中和放热，故平衡2NO₂?N₂O₄左移，气体颜色变深；平衡左移时，气体的质量不变，物质的量增多，故平均分子量

.

M

=

m

n

减小，故答案为：变深；变小；
②NH₄NO₃溶解吸热，使平衡2NO₂?N₂O₄右移，气体颜色变浅，故答案为：变浅；NH₄NO₃溶解吸热，乙中溶液及B中气体温度降低，平衡正向移动，NO₂浓度变小，颜色变浅．

点评：本题结合实验考查了中和热的测定和温度对化学平衡的影响，培养了学生灵活运用知识的能力．综合性较强，难度不大．