Question

溶解熱為一定量的物質溶于一定量的溶劑中所產(chǎn)生的熱效應．通常等溫等壓條件下，1mol溶質溶解在一定量溶劑中形成的某指定濃度的溶液時的焓變叫做該物質的溶解熱．溶解熱的測定是通過絕熱測溫式量熱計進行的，它在絕熱恒壓的條件下，通過測量系統(tǒng)的溫度變化，從而推算出該系統(tǒng)在該等溫等壓下的熱效應．
例如：1mol KNO₃ 溶于200mL H₂O的溶解過程的溶解熱的測定方法如下：
①裝簡單絕熱式量熱計，裝置如圖．
自組裝簡單絕熱式量熱計裝置（1溫度計  2保溫瓶  3底座  4鐵架臺）
②準確稱量5.62g KNO₃（備用）．
③用容量瓶量取200mL室溫下的蒸餾水（密度為ρ=1g?cm^-3），倒入廣口保溫瓶中．
④開動電磁攪拌器，保持一定的攪拌速率，觀察溫度計的變化，待溫度變化基本穩(wěn)定（即單位時間內溫度的變化值基本相同）后，每隔1min記錄一次溫度，連續(xù)記錄三次，作為溶解的前期溫度．
⑤打開量熱計蓋子將稱好的5.62g KNO₃迅速倒入量熱計并蓋好蓋子，保持與溶解前同的攪拌速率，繼續(xù)每1min記錄一次溫度，直到溫度不再變化時，記錄三個溫度變化率穩(wěn)定的點，此三點作為溶解的后期溫度．
⑥數(shù)據(jù)處理．思考并回答下列問題：
（1）您認為該測量實驗成敗的關鍵是

 

（2）用電磁攪拌器比用環(huán)形玻璃攪拌器有何優(yōu)點？

 

但為何要保持一定的速率，過快對所得結果有何影響

 

（填“偏大”“偏小”或“無影響”），原因是

 

，要縮短溶解時間，還可采取哪些措施

 

．
（3）若已知KNO₃溶液的比熱容為C_pKj?（kg?℃）^-1，起始溶解溫度為18℃，最終平衡溫度為t℃，非溶液部分吸收的熱量為QkJ，那么KNO₃的溶解熱的數(shù)字表達式為△H=

 

．
（4）即使整個操作都規(guī)范，你認為測得溶解熱與實際溶解熱存在差異的原因是

 

．

Answer 1

考點：中和熱的測定,探究吸熱反應和放熱反應

專題：實驗設計題

分析：（1）溶解熱的測定絕熱條件下完成；
（2）電磁攪拌器可以減少熱量的損失以及機械摩擦帶來的熱量，引起熱量的變化；攪拌過快會因機械摩擦而帶來熱量；減少固體顆粒大小，可以縮短溶解時間；
（3）先求出溶解放出的熱量，然后根據(jù)溶解熱的含義列式計算；
（4）量熱器不可能完全絕熱，和環(huán)境之間存在熱交換；

解答： 解：（1）由實驗條件可知要使整個測量過程盡可能保持熱絕，以減小熱量的散失；
故答案為：要使整個測量過程盡可能保持熱絕，以減小熱量的散失；
（2）用電磁攪拌器比用環(huán)形玻璃攪拌器能減少熱量散失，使測得結果更準確，機械摩擦帶來的熱量，使體系溫度升高攪拌過快；攪拌過快會因機械摩擦而帶來熱量，使溫度升高，測定結果偏大；將硝酸鉀晶體研碎，可以縮短溶解時間；
故答案為：能減少熱量散失，使測得結果更準確；機械摩擦帶來的熱量，使體系溫度升高；偏大；攪拌過快，機械摩擦會帶來熱量，使溫度升高；將硝酸鉀晶體研碎；
（3）溶解放出的熱量Q=cm△T=C_pKj?（kg?℃）^-1×

5.62g+200g

1000g?kg-1

×（t℃-18℃），非溶液部分吸收的熱量為QkJ，則共放出熱量為C_pKj?（kg?℃）^-1×

5.62g+200g

1000g?kg-1

×（t℃-18℃）+QkJ，根據(jù)溶解熱的含義可知，KNO₃的溶解熱的數(shù)字表達式為△H=

CpKj?(kg?℃)-1× 5.62g+200g 1000g?kg-1 ×(t℃-18℃)+QkJ

5.62g 101g?mol-1

；
故答案為：

CpKj?(kg?℃)-1× 5.62g+200g 1000g?kg-1 ×(t℃-18℃)+QkJ

5.62g 101g?mol-1

；
（4）存在量熱器不可能完全絕熱，在溶解過程中除了來自溶解過程的熱效應外，還有由于量熱系統(tǒng)和環(huán)境之間的熱交換帶來的影響；
故答案為：存在量熱器不可能完全絕熱，在溶解過程中量熱系統(tǒng)溫度的變化，除了來自溶解過程的熱效應外，還有由于量熱系統(tǒng)和環(huán)境之間的熱交換帶來的影響．

點評：本題主要考查了溶解熱的測定，注意外界條件的影響，計算時抓住原理即可解答，難度較大．