Question

（16分）50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題：?

（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是___________________________。
（2）25℃，101kPa時，1mol稀硫酸與氫氧化鈉稀溶液完全反應生成液態水放出114.6kJ的熱量，表示該反應中和熱的熱化學方程式為________________________________________。
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數值__________________（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）。
（4）實驗中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量_________（填“相等”、“不相等”），所求中和熱_________（填“相等”、“不相等”），簡述理由___________________          _________________。
（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數值會___________________________；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數值會____________   ______。（均填“偏大”、“偏小”、“無影響”）

Answer 1

（共16分）（1）環形玻璃攪拌棒(2分)；
（2）NaOH(aq)+1/2H₂SO₄(aq)=1/2Na₂SO₄(aq)+H₂O(l) △H= -57.3kJ/mol  (2分)；
（3）偏小 (2分)； （4）不等(2分)； 相等(2分)；
因為中和熱是指酸跟堿發生中和反應生成1 mol H₂O所放出的能量，與酸堿的用量無關(2分)。
（5）偏小(2分)；偏小(2分)

（1）在反應熱的測定實驗中需要進行攪拌，保證反應的兩種溶液可以迅速反應，縮短反應的時間，減小誤差，所以裝置中缺少的玻璃用品是環形玻璃攪拌棒。
（2）1mol稀硫酸與氫氧化鈉稀溶液完全反應生成液態水為2mol,放出的熱量為114.6kJ，則生成1mol水時放出的熱量為114.6/2=57.3kJ，又中和反應放熱所以焓變為負值，△H= -57.3kJ/mol根據熱化學方程式的書寫原則寫出所求的熱化學方程式為NaOH(aq)+1/2H₂SO₄(aq)=1/2Na₂SO₄(aq)+H₂O(l)  △H= -57.3kJ/mol
（3）若燒杯上不蓋硬紙板會導致熱量散失，左側的中和熱的數值也會偏小。
（4）改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應氫氧化鈉反應完全生成的水為0.0275mol,原反應鹽酸反應完全生成的水為0.025mol，反應生成水的量不同，所以放出的熱量也不相等；但是所求的中和熱相等，因為中和熱指酸堿發生中和反應生成1mol水時所放出的熱量，與酸和堿的用量沒有關系。
（5）氨水屬于弱堿，在溶液中部分電離，反應過程中會發生電離，電離吸熱，會吸收反應所放出的熱量，所以測得的中和熱數值會偏小；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液進行上述實驗會導致反應不充分，測得的反應熱會偏小。