Question

10．（一）實驗方法測定反應熱---------中和熱測定
（1）實驗桌上備有燒杯（大、小兩個燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃棒、0.5mol•L^-1 鹽酸、0.55mol•L^-1NaOH溶液，尚缺少的實驗玻璃用品是量筒、溫度計．

實 驗 用 品			溶 液 溫 度		中和熱△H
			t1	t2
①	50mL0.55mol．L-1NaOH	50mL.0.5mol．L-1Cl	20℃	23.3℃
②	50mL0.55mol．L-1NaOH	50mL.0.5mol．L-1HCl	20℃	23.5℃

（2）他們記錄的實驗數據如下：
已知：Q=Cm（t₂-t₁），反應后溶液的比熱容C為4.18KJ•℃^-1•Kg^-1，各物質的密度均為1g•cm^-3．計算完成表格．△H=-56.8kJ/mol
（3）某研究小組將V₁ mL 1.0mol/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，實驗結果如圖所示（實驗中始終保持V₁+V₂=50mL）．回答下列問題：
研究小組做該實驗時環(huán)境溫度低于（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，此反應所用NaOH溶液的濃度應為1.5mol/L．
（二）通過化學計算間接獲得
（1）已知拆開1mol的H-H鍵、I-I、H-I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、153kJ、299kJ．則反應H₂（g）+I₂（g）=2HI（g）的反應熱△H=-9 kJ•mol^-1
（2）已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ•mol^-1H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
根據上述反應確定：H₂燃燒熱為285.8kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （一）（1）根據量熱計的構造和實驗步驟選用需要的儀器來判斷尚缺少的實驗玻璃用品；
（2）先先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，再根據Q=m•c•△T計算反應放出的熱量，然后根據△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應熱；
（3）實驗時的溫度應為酸堿未混合之前的溫度；恰好反應時參加反應的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50Ml可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，以此計算NaOH濃度；
（二）（1）舊鍵斷裂要吸收能量，新鍵生成要釋放能量，當舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵生成釋放的能量時，反應為吸熱反應，反之則為放熱反應，據此計算反應熱；
（2）燃燒熱是1mo可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，液態(tài)水為穩(wěn)定的氧化物；

解答 解：（一）（1）中和熱測定的實驗裝置如圖，需要溫度計測定溫度、環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌使溶液混合均勻，還需要量筒量取一定量的酸、堿溶液，由題目提供的實驗用品可知，尚缺少的實驗玻璃用品是量筒、溫度計，
故答案為：量筒、溫度計；
（2）2次溫度差分別為：3.3℃，3.5℃，2組數據都有效，溫度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol•L^-1NaOH
和50mL.0.5mol•L^-1HCl質量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），△T=3.4℃，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212KJ，即生成0.025mol的水放出熱量1.4212KJ，所以生成1mol的水放出熱量為$\frac{1.4212KJ×1mol}{0.025mol}$=56.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol，
故答案為：-56.8kJ/mol；
（3）溫度為22℃時加入鹽酸5mL，則不是實驗溫度，酸堿中和為放熱反應，所以研究小組做該實驗時環(huán)境溫度低于22℃，
酸堿中和恰好反應時參加反應的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50Ml可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，恰好反應時氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量是n，由HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知，n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以濃度c=$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，
故答案為：低于；1.5；
（二）（1）氫氣和碘反應生成2molHI是，舊鍵斷裂吸收能量的值為：436kJ+153kJ=589KJ，新鍵生成釋放能量為：299kJ×2=598KJ，舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵生成釋放的能量，反應為放熱反應，放出的熱量為：598KJ-589KJ=9KJ，
故答案為：-9；     
（2）根據燃燒熱概念，結合熱化學方程式，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ/mol，氫氣的燃燒熱為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O （l）△H=-285.8kJ/mol，所以氫氣的燃燒熱為285.8KJ/mol，
故答案為：285.8；

點評 本題考查中和熱的測定、中和熱的計算、燃燒熱的判斷等知識，題目難度不大，注意理解中和熱的概念以及熱量計算公式的應用中熱量單位的換算．