2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练5中和热测定实验填空专题含解析
展开中和热测定实验填空专题
非选择题(共12题)
1.用的盐酸与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反应的反应热。回答下列问题:
(1)环形玻璃搅拌器能否用环形铁质搅拌器代替?______(填“能”或“不能”),其原因是______。
(2)实验中若改用的盐酸与的氢氧化钠溶液进行反应,所放出的热量与原实验______(填“相等”或“不相等”)
(3)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成时,放出57.3 kJ的热量,则题述反应的热化学方程式为______。
2.某化学兴趣小组要完成中和热的测定实验。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、量筒、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol∙L-1盐酸、0.55mol∙L-1氢氧化钠溶液,实验尚缺少的玻璃用品是_______。
(2)实验不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,其原因是_______。
(3)他们记录的实验数据如表:
实验用品
溶液温度
中和热
t1
t2
ΔH
a
50mL0.55mol∙L-1NaOH溶液
50mL0.5mol∙L-1HCl溶液
20℃
23.3℃
b
50mL0.55mol∙L-1NaOH溶液
50mL0.5mol∙L-1HCl溶液
20℃
23.5℃
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。根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应的热化学方程式:_______。
(4)若用醋酸代替盐酸做实验,对测定结果_______(填“有”或“无”)影响。
3.用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,在如图所示的装置中进行中和反应。测定强酸与强碱反应的反应热。
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差
(t2-t1)/℃
HCl
NaOH
平均值
1
25.5
25.0
25.25
28.5
3.25
2
24.5
24.5
24.50
27.5
3.00
3
25.0
24.5
24.75
26.5
1.75
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是__。
(2)装置中大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的目的是__。
(3)某同学实验记录的数据如表所示,其中记录的终止温度是指__温度。
(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”)。
(5)如果用50 mL 0.55 mol/L的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,通过测得的反应热计算中和热,则△H会__(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
4.某实验小组用0.55 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L 盐酸各50mL反应来测定中和热,实验装置如下图所示。
(1)图示实验装置中缺少的一种仪器是___________,大、小烧杯之间填满碎纸条的作用是___________。
(2)做1次完整的中和热测定实验,温度计需使用___________次。
(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用 0.55 mol/L 的原因是:___________
(4)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白
温度
次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.1
2
25.9
25.9
25.9
28.8
3
26.4
26.2
26.3
29.4
______
②上述实验数值结果与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.用量筒量取盐酸时俯视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
5.某化学兴趣小组的同学探究溶液是否能做催化剂以加速溶液的分解,做了以下探究。
(1)请你帮助他们完成实验报告:
实验过程
实验现象
实验结论
实验1:在一支试管中加入5mL5%的溶液,然后滴入适量的溶液,把带火星的木条伸入试管
①___________
溶液可以催化分解
(2)已知在水中可电离出和,同学们提出以下猜想。
甲同学的猜想:溶液中的起催化作用:
乙同学的猜想:溶液中的起催化作用。
对这两个猜想用实验进行了探究。请你仔细分析后完成下表中的空格:
实验过程
实验现象
实验结论
实验2:向盛有5mL5%的溶液的试管中加入少量的②___________,并把带火星的木条伸入试管
无明显现象
③___________
实验3:向盛有5mL5%的溶液的试管中加入少量的④___________,并把带火星的木条伸入试管
同实验1
⑤___________
(3)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该图中缺少的玻璃仪器有___________。
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”绝对值将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是___________。
6.实验室测定中和热的步骤如下(如图)
第一步:量取40.0mL 0.25mol/L H2SO4溶液倒入小烧杯中,测量温度;
第二步:量取40.0mL 0.55mol/L NaOH溶液,测量温度;第三步:
将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。请回答:
(1)图中仪器A的名称是_________________________________.
(2)NaOH溶液稍过量的原因________________________________.
(3)加入NaOH溶液的正确操作是______________(填字母).
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.分三次均匀加入 C.一次迅速加入 D.用滴定管小心滴加
(4)上述实验测得的结果与理论上的57.3kJ/mol有偏差,其原因可能是_______.
a.NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中后未及时将盖板盖好.
b.实验装置保温、隔热效果不好
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后又直接测定H2SO4溶液的温度
d.使用温度计搅拌混合液体
(5)若实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L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”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_______ (填“相等”“不相等”)。
7.盐酸与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。
(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)碎纸条的作用是_____________;
(3)实验中为什么不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒______;
(4)某同学用的稀硫酸代替盐酸进行上述实验,实验数据如表:
①近似认为溶液和溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容。则中和热_______保留小数点后一位。
②上述实验结果的数值与有偏差,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溶液的温度
8.实验室用50mL0.50mol∙L﹣1盐酸、50mL0.55mol∙L﹣1NaOH溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据:
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
NaOH溶液
1
20.2
20.4
23.7
2
20.3
20.5
23.8
3
21.5
21.5
24.9
完成下列问题:
(1)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是__。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是__。大烧杯如不盖硬纸板,求得的中和热数值将__(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活实际该实验在__中(家用产品)效果更好。
(3)根据上表中所测数据进行计算,则该实验测得的中和热ΔH=__[盐酸和NaOH溶液的密度按1g∙cm﹣3计算,反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J∙(g∙℃)﹣1计算]。
(4)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___(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。如改用60mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol∙L﹣1 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”),所求中和热__(填“相等”或“不相等”)。
(5)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得中和热的数值偏低,请你分析可能的原因是__。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E.在量取盐酸时仰视计数
F.大烧杯的盖板中间小孔太大
9.分别取40 mL的0.50 mol·L-1盐酸与40 mL的0.55 mol·L-1NaOH溶液进行中和反应。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)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式____________________________________________。
(2)从实验装置上看,可知下图装置中缺少的仪器是___________。
(3)某学生实验记录数据如下:
①近似认为0.55mol·L-1的NaOH溶液和0.50 mol·L-1的盐酸的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。则中和热△H=__________(取小数点后一位)。
②上述实验数值结果与理论值有偏差,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.实验量取盐酸时误取了浓硫酸
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
(4)实验中改用50mL0.50mol·L-1的盐酸跟40mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热_________(填“相等”或“不相等”),所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
10.实验室用盐酸、溶液和如图所示装置进行中和热的测定实验,得到的数据如表所示。
实验次数
起始温度
终止温度
盐酸
NaOH溶液
1
2
3
(1)经数据处理,,则该实验测得的______(溶液密度按计算,反应后混合溶液的比热容按计算,结果保留三位有效数字)。
(2)若用盐酸与NaOH固体进行实验,则实验测得的反应热_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)若将NaOH溶液改为相同体积﹑相同浓度的氨水,测得反应热为,则__(填“>”“<”或“=”),理由是__。
11.盐酸跟氢氧化钠溶液在下图所示装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
(1)______(填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是_____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)如果改用盐酸跟氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量______(填“增加”“减少”或“不变”);所求中和热数值_____(填“增加”“减少”或“不变”)。
(4)__________(填“能”或“不能”)用和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液。
(5),其中Q表示此中和反应放出的热量,m表示反应后混合液的质量,c表示反应后混合溶液的比热容,表示反应前后溶液的温度的差值。该实验小组了三次实验,每次取溶液各,并记录如下原始数据(提示:数据处理时要注意选择正确的数据进行计算):
实验序号
起始温度
终止温度
温差
1
25.0
32.6
2
25.1
31.8
3
25.1
31.9
已知盐酸、溶液密度近似为,中和后混合液的比热容则该反应的中和热为_____(保留小数点后一位)。
(6)上述实验数值结果与偏差,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.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
12.实验室利用如图装置进行中和反应的反应热的测定。回答下列问题:
(1)该图中有一种仪器未画出,它是___________________。
(2)在操作正确的前提下提高反应热测定的准确性的关键是___________________。
(4)如果用的稀盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则根据实验所得数据书写热化学方程式中的将_____________(填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是___________________。
(4)利用的稀盐酸与的稀氢氧化钠溶液进行实验,设溶液的密度均为,中和后溶液的比热容,请根据下表中实验数据计算中和反应的反应热____________(取小数点后一位)。
温度
实验次数
起始温度
终止温度
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.4
2
27.0
27.4
27.2
31.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
参考答案
1.不能 铁会和盐酸反应;铁导热性好,热量损失较大 不相等
【详解】
(1)环形铁质搅拌器的导热性好,会造成热量损失,又可以与盐酸反应,故不能用其代替环形玻璃搅拌器,故答案为:不能;铁会和盐酸反应;铁导热性好,热量损失较大;
(2)实验中若改用的盐酸与的氢氧化钠溶液进行反应,与原实验相比,参加反应的反应物的物质的量增多,所放出的热量增多,故答案为:不相等;
(3)因为在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成时,放出57.3 kJ的热量,所以题述反应的热化学方程式为: ,故答案为: 。
2.温度计 金属铜丝易导热,热量散失多,导致误差偏大 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ∙mol-1 有
【分析】
根据各仪器的作用结合中和热实验原理选择仪器,根据金属具有导热性分析,计算中和热时,先判断温度差的有效性,再根据Q=cm(t2-t1)计算反应放出的热量,依据中和热的概念及热化学方程式的书写方法写出热化学方程式,弱电解质电离要吸热,分析若用醋酸代替盐酸做实验的误差,由此分析。
【详解】
(1)测定稀盐酸和稀氢氧化钠的中和热,所需要的玻璃仪器有大、小两个烧杯、胶头滴管、量筒、温度计以及环形玻璃搅拌器,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;
(2)由于铜丝搅拌棒是热的良导体,热量损失大,所以不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒;
(3)①由题意知:a中t2-t1=23.3℃-20℃=3.3℃;b中t2-t1=23.5℃-20℃=3.5℃,2组数据都有效,温度差平均值=3.4℃,50mL0.55mol∙L-1NaOH和50mL0.5mol.L-1 HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18kJ∙℃-1∙kg-1,∆t=3.4℃,得生成0.025mol的水放出热量Q=cm(t2-t1)=4.18kJ∙℃-1∙kg-1×0.1kg×3.4℃=1.42kJ,所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ∙mol-1;则氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应的热化学方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ∙mol-1;
(4)用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,故对测定结果有影响,会使中和热的数值偏小。
3.环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 完全反应后混合溶液的最高温度 偏小 偏大
【详解】
(1)测定中和热时,为了使酸和碱更充分反应,需要搅拌,迅速将酸溶液和碱溶液混合均匀,从装置图上可以看出,缺少环形玻璃搅拌棒。
(2)测定中和热实验的关键是防止中和反应放出的热量损失,实验需要在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料,故答案为:减少实验过程中的热量损失。
(3)实验过程中需要记录初始温度和终止温度,中和反应是放热的,所以实验记录的终止温度为酸碱完全反应后混合溶液的最高温度。
(4)大烧杯上如果不盖上硬纸板,热量散失到空气中,求得的中和热数值会偏小。
(5)NH3·H2O是弱电解质,其电离会吸收热量,当和酸反应时,放出的热量会偏小,由于ΔH是负值,所以ΔH会偏大。
4.环形玻璃搅拌棒 保温、隔热防止热量散失 3 保证酸被完全中和 3.0 abcd
【详解】
(1) 中和反应的要保证反应物充分混合、完全中和,则必须搅拌,实验中缺少环形玻璃搅拌棒,实验必须防止热量散失、要在绝热容器中进行,大、小烧杯之间填满碎纸条的作用是保温、隔热防止热量散失。
(2)做1次完整的中和热测定实验,需要测定NaOH溶液起始温度、测定盐酸的起始温度、测定反应过程中的最高温度,温度计需使用3次。
(3)中和反应的关键是保证反应物完全中和,实验时氢氧化钠溶液的浓度略大于盐酸,能保证酸被完全中和。
(4)①3次温度差分别为:3.0℃,2.9℃,3.1℃,温度差平均值=3.0℃;②Q=m⋅c⋅△T=100g×4.18J/(g⋅℃)×3.0℃=1254J,即1.254KJ,,,结果偏小;产生偏差的原因:a.实验装置保温、隔热效果差,热量散失,结果偏小,符合;b.用量筒量取盐酸时俯视读数,所量盐酸体积偏小、放出热量减少,结果偏小,符合;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,热量散失,结果偏小,符合;d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度,有中和反应发生,放出的热量散失,结果偏小,符合;则答案为abcd。
5.试管中有气泡生成,并且带火星的木条复燃 HCl溶液/NaCl溶液 Cl-不起催化作用 Fe2(SO4)/Fe(NO3)3 Fe3+起催化作用 环形玻璃搅拌器 偏大 NaOH溶于水放热
【详解】
(1)该实验结论为FeCl3溶液可以催化H2O2分解,而H2O2分解可以产生氧气,所以实验现象应为试管中有气泡生成,并且带火星的木条复燃;
(2)一般情况下过渡金属元素可以作催化剂,即起催化作用的应为Fe3+,实验2中无明显现象,说明加入的是氯离子,具体可以向盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中加入少量HCl溶液或NaCl溶液等,实验现象说明Cl-不起催化作用;实验3现象与实验1相同,应加入Fe3+,具体可以是Fe2(SO4)或Fe(NO3)3等,现象说明Fe3+起催化作用;
(3)①为了使酸碱充分反应,实验过程中还需要用环形玻璃搅拌器进行搅拌,图中缺少该仪器;
②NaOH固体溶于水时也会放热,所以测得的“中和热”绝对值会偏大。
6.环形玻璃搅拌棒 确保硫酸被完全中和 C abcd 不相等 相等
【详解】
【详解】
(1)如图所示,仪器A的名称是:环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)NaOH溶液稍过量的原因是:确保硫酸被完全中和,故答案为:确保硫酸被完全中和;
(3)为了保证热量不散失,加入NaOH溶液的正确操作是:一次迅速加入,故答案为:C;
(4) a.NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中后未及时将盖板盖好,热量散失较大,所得中和热的数值偏小,a项正确;
b.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,b项正确;
c.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,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,c项正确,
d.使用温度计搅拌混合液体,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,d项正确,
故答案为:abcd;
(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L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,所放出的热量不相等;但是中和热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60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行实验,测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等。
7.偏小 保温、隔热 不能
【详解】
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;
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:保温、隔热;
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;
(4)①3次温度差平均值为,的NaOH溶液50mL与的硫酸溶液50mL进行中和反应生成水的物质的量为,溶液的质量为:,则生成水放出的热量为,所以实验测得的中和热,故答案为: ;
②上述实验结果的数值比小,
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选;
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,但NaOH过量,反应放出的热量不变,导致温度差变小,计算中和热的数值偏小,故b选;
分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多,测得中和热的数值偏小,故c选;
温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀温度,硫酸的起始温度偏高,温度差偏小,测得的中和热数值偏小,故d选;
故选abcd。故答案为:abcd。
【点睛】
本题要注意理解中和热测定原理以及测定反应热的误差等问题,此为关键和易错点。
8.Cu传热快,热量损失大 提高装置的保温效果 偏小 保温杯 -56.8kJ/mol 偏大 不相等 相等 ABDF
【分析】
先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差,再根据Q=cm∆T计算出反应放出的热量,然后计算出生成1mol水放出的热量,就可以得到中和热,实验成功的关键是保温,如果装置有能量散失,则会导致结果偏低,由此分析。
【详解】
(1)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,热量损失大;
(2)在中和反应中,必须确保热量不散失,应提高装置的保温效果;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;在日常生活实际该实验在保温杯中效果更好;
(3)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,应前后温度差为:3.4℃;
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.4℃,反应前后温度差为:3.4℃;
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.5℃,反应前后温度差为:3.4℃;
三次温度差的平均值为3.40℃,50mL0.50mol∙L﹣1盐酸、50mL0.55mol∙L﹣1NaOH溶液进行反应,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×3.40℃=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;
(4)氢氧化钠固体溶于水,放出热量,所以实验中测得的“中和热”数值将偏大;反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用60mL0.5mol/L的盐酸与50mL 0.55mol•L-1 的NaOH 溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1molH2O放出的热量,与酸碱的用量无关,测得中和热数值相等;
(5)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,在测碱的温度时,会发生酸和碱的中和,温度计示数变化值减小,导致实验测得中和热的数值偏小,故A符合题意;
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,会导致一部分能量的散失,导致实验测得中和热的数值偏小,故B符合题意;
C.做本实验的室温和反应热的数据之间无关,故C不符合题意;
D.将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水,由于氨水是弱碱,弱碱电离要吸热,导致实验测得中和热的数值偏小,故D符合题意;
E.在量取盐酸时仰视计数,会使得实际量取体积高于所要量的体积,酸过量,可以保证碱完全反应,导致实验测得中和热的数值偏高,故E不符合题意;
F、大烧杯的盖板中间小孔太大,会导致一部分能量散失,导致实验测得中和热的数值偏小,故F符合题意;
答案选ABDF。
9. 环形玻璃搅拌棒 -51.8kJ/mol ac 相等 不相等 偏小
【分析】
(1)根据中和热的定义是以生成1mol的H2O时释放的热量来确定其热化学方程式;
(2)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;
(3)①先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差,再根据Q=cmT计算出反应放出的热量,最后计算出中和热;
②根据上述测量数据可知,结果偏小,即下列属于导致结果偏小的原因;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质分析;
(5)NH3•H2O是弱电解质,电离吸热;根据中和热的概念和实质来回答。
【详解】
(1)中和热是指稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时释放的热量,故表示稀硫酸和稀NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式为,故答案为:;
(2)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; 故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(3)①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℃,反应前后温度差为:3.05℃;40mL的0.50mol/L盐酸与40mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为:m=80mL×1g/cm3=80g,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•℃)×80g×℃=1.036kJ,即生成0.02mol的水放出热量为:1.036kJ,所以生成1mol的水放出热量为:1.036kJ× =-51.8kJ,即该实验测得的中和热△H=,故答案为:-51.8kJ/mol;
②根据上述测量数据可知,结果偏小,即下列属于导致结果偏小的原因:
a.实验装置保温、隔热效果差,即散失的热量增多,故导致实验结果偏小,a符合题意;
b.实验量取盐酸时误取了浓硫酸,浓硫酸溶解过程为放热过程,故导致实验结果偏大,b不合题意;
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,由于温度计中含有NaOH溶液导致局部中和反应,测量的盐酸初始温度偏高,故实验结果偏小,c符合题意;
故答案为:ac;
(4)由于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50mL 0.50mol/L盐酸跟40mL 0.55mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用500mL0.50mol/L盐酸跟40mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增加,所放出的热量偏高,即放出热量不相等;故答案为:相等;不相等;
(5)NH3•H2O是弱电解质,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。
10. < < 电离吸热
【分析】
(1)先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差,再根据Q=m•c•△T计算出反应放出的热量,然后计算出生成1mol水放出的热量,就可以得到中和热;
(2)氢氧化钠固体溶于水放出热量;
(3)弱酸或弱碱电离时吸热,故相同体积、相同浓度的氨水,则反应放出的热量减少,据此进行解题。
【详解】
(1)50mL 0.50 mol•L-1盐酸、50mL 0.55mol•L-1 NaOH溶液的质量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×3.40℃=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;
(2)氢氧化钠固体溶于水放热,反应后温度偏高,计算所得热量偏大,所以实验中测得的“中和热”数值将偏大,故答案为:;
(3)因为弱酸或弱碱电离时吸热,将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,则反应放出的热量减少,即,故答案为:。
11.不能 偏低 增加 不变 不能 abd
【详解】
(1)不能将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒,因为环形金属棒是热的良导体,会造成热量损失;
(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偏低;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用的盐酸与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,所放出的热量增加;但是中和热的值均是强酸和强碱的稀溶液反应生成水时放出的热,与酸碱的用量无关,因此求得的中和热的数值不变;
(4)硫酸与溶液反应除了生成水外,还生成了沉淀,测得的反应热包括了生成沉淀的反应热,并不是中和热,所以不能用溶液和硫酸代替溶液和盐酸测中和热;
(5)3次反应前后温度差分别为:、、,第一组舍去,平均值为,盐酸跟氢氧化钠溶液的质量和,,代入公式,得生成水放出热量,所以生成的水放出热量为,即该实验测得的中和热;
(6)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,a正确;b.量取溶液时仰视读数,使所量的氢氧化钠体积偏大,但该反应不足,放出热量不变,导致温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,b正确:c.尽量一次快速将溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,不允许分多次把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,因为多次倒入热量损失越多,测得的数据越小,c正确;d.用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度,溶液的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小 d正确。
12.环形玻璃搅拌棒 减少热量散失 偏小 固体溶解放热
【详解】
(1)测定中和反应的反应热时,要用搅拌器搅拌,该图未画出搅拌仪器环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)反应热测定需准确测定热量变化,故提高反应热测定的准确性的关键是减少热量散失,故答案为:减少热量散失;
(3)固体溶解时放热,如果用的稀盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则放热偏多,该反应的为负值,故根据实验所得数据书写热化学方程式中的将偏小,故答案为:偏小;固体溶解时放热;
(4)3次反应的温度差分别为3.3℃、4.1℃、3.3℃,第2次与其他两次数据差别较大,舍去,平均值为3.3℃,的稀盐酸与的稀氢氧化钠溶液的质量和,代入公式得生成水放出热量,所以生成水放出热量为,即该实验测得的反应热,故答案为:。
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