Question

【题目】利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：

（1）做一次完整的中和热测定实验，温度计需使用________次。

（2）把温度为15.0 ℃，浓度为0.5 mol·L－1的酸溶液和0.55 mol·L－1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL－1)，生成溶液的比热容c＝4.18 J · g－1 · ℃－1，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：

反应物	起始温度t1/℃	终止温度t2/℃	中和热
HCl＋NaOH	15.0	18.4	ΔH1
HCl＋NH3·H2O	15.0	18.1	ΔH2

①计算上述第一组实验测出的中和热ΔH1＝_________________________。

②写出HCl＋NH3·H2O的热化学方程式：____________________________________。

③两组实验结果差异的原因是______________________________________。

（3）计算反应NH3·H2O(aq)=NH4+(aq)+OH－(aq)的焓变ΔH＝_________________。

Answer 1

【答案】 3 ①－56.8 kJ·mol－1 HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－51.8 kJ·mol－1 NH3·H2O是弱碱，在中和过程中NH3·H2O发生电离，要吸热，因而总体放热较少 +5.0 kJ·mol－1

【解析】(1)中和热的测定中，需要测出反应前酸溶液的温度，测反应前碱溶液的温度，混合反应后测最高温度，所以总共需要测量3次；故答案为：3；

(2)①浓度为0.5mol/L的酸溶液和0.55mol/L的碱溶液各50mL混合，反应生成了0.025mol水，混合后溶液的质量和为：m=100mL×1g/mL=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×3.4℃=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△H1=1.4212kJ×=56.8kJ；中和热为：-56.8KJ/mol；故答案为：-56.8KJ/mol；

②△H2=cm△T=4.18J/(g℃)×100g×3.1℃=1.2958kJ；即生成0.025mol的水放出热量1.2958kJ，所以生成1mol的水放出热量为△H2=1.2958kJ×=51.8KJ；中和热-51.8KJ/mol；盐酸与一水合氨反应生成氯化铵和水，HCl+NH3H2O的热化学方程式：HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)△H=-51.8KJ/mol；故答案为：HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)△H=-51.8KJ/mol；

③两组实验结果差异的原因是：一水合氨为弱碱，在中和过程中一水合氨发生电离，要吸收热量，因而总体放热较少，故答案为：一水合氨为弱碱，在中和过程中一水合氨发生电离，要吸收热量，因而总体放热较少；

(3)根据(2)的计算可知，实验结果的差异是NH3·H2O(aq)=NH4+(aq)+OH－(aq)电离过程需要吸热，因此NH3·H2O(aq)=NH4+(aq)+OH－(aq)ΔH＝-51.8KJ/mol--56.8KJ/mol=+5.0 kJ·mol－1，故答案为：+5.0 kJ·mol－1。