Question

（12分）某研究小組將V₁ mL 1.0 mol/L HCl溶液和V₂ mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V₁＋V₂＝50 mL)。回答下列問題：

（1）研究小組做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度          (填“高于”、 

“低于”或“等于”)22 ℃，判斷的依據(jù)是                         。

(2)由題干及圖形可知，V₁︰V₂=          時(shí)，酸堿恰好完全中和，此反應(yīng)所用NaOH溶液的濃度應(yīng)為                   mol/L。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)將酸堿在簡易量熱計(jì)中混合，并用               攪拌，使溶液混合均勻。經(jīng)有關(guān)計(jì)算知此反應(yīng)共放出Q kJ的熱量，請寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：               。

 

Answer 1

【答案】

（1）低于；5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應(yīng)放熱后的溫度已經(jīng)是22 ℃，則溶液混合前的實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度一定低于22 ℃

（2）3︰2；1.5mol·L^-1（3）環(huán)形玻璃攪拌棒；H⁺(aq) + OH^-(aq)=H₂O (aq)△H = -100 Q / 3 kJ·mol^-1或HCl(aq) + NaOH(aq)=NaCl(aq)+H₂O (l)△H = -100 Q /3 kJ·mol^-1（每格2分）zx

【解析】（1）根據(jù)圖像可知5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應(yīng)放熱后的溫度已經(jīng)是22 ℃，所以溶液混合前的實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度一定低于22 ℃。

（2）只有當(dāng)恰好反應(yīng)時(shí)放出的熱量才最多。由圖像知當(dāng)鹽酸的體積是30ml時(shí)，放熱最多，因此V₁︰V₂等于3︰2。根據(jù)反應(yīng)式H⁺+OH^-=H₂O，反應(yīng)所用NaOH溶液的濃度應(yīng)為 mol/L。

（3）為了防止熱量的損失，不能用金屬棒攪拌，而應(yīng)用環(huán)形玻璃攪拌棒。因?yàn)榉磻?yīng)中實(shí)際生成水0.03mol，所以此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H⁺(aq) + OH^-(aq)=H₂O (aq)△H = -100 Q / 3 kJ·mol^-1。