Question

20．（1）已知H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1．用50mL0.50mol•L-¹鹽酸與50mL0.55mol•L-¹NaOH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儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒．
②為了測定酸堿反應的中和熱，計算時至少需要的數據是A
a．酸的濃度和體積        b．堿的濃度和體積　   c．比熱容
d．反應后溶液的質量　    e．生成水的物質的量
f．反應前后溫度的變化　  g．操作所需時間
A．abcf                B．acde
C．cdef                D．全部
③若通過該實驗測定中和熱的△H，其結果常常大于-57.3kJ•mol^-1，其原因可能：實驗過程中難免有熱量散失．
④用相同濃度和體積的氨水（NH₃•H₂O）代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數值會偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無影響”）．
（2）已知熱化學方程式：
2H₂O（l）═2H₂（g）+O₂（g）△H=+571.6kJ•mol-¹
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ•mol-¹
當1g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時，對其熱量變化的下列描述：
①放出熱量；②吸收熱量；  ③2.44kJ；  ④4.88kJ；   ⑤88kJ．其中正確的是②和③
（3）已知CH₃OH（l），HCHO（g）的燃燒熱△H分別為-726.64kJ•mol^-1 和-563.58kJ•mol^-1，則CH₃OH（l）與O₂（g）反應生成HCHO（g）和H₂O（l） 的熱化學反應方程式：CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=HCHO（g）+H₂O（l）△H﹦-163.06kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）①根據量熱計的構造來判斷該裝置的缺少儀器；
②根據中和熱的計算公式△H=-$\frac{cm△T}{n}$來確定實驗中需要的數據；
③若保溫效果不好，有熱量散失，求得的中和熱數值將會減小；
④根據弱電解質電離吸熱分析；
（2）當1g 液態(tài)水變成氣態(tài)水時，需要吸熱，依據蓋斯定律計算得到液態(tài)水變化為氣體水吸收的熱量，依據熱化學方程式計算1g水變化為氣態(tài)水吸收的熱量；
（3）根據燃燒熱的概念書寫CH₃OH（l），HCHO（g）的燃燒熱方程式并根據蓋斯定律來計算化學反應的焓變．

解答 解：①由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒，
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
②由反應熱的計算公式△H=-$\frac{cm△T}{n}$可知，酸堿反應的中和熱計算時，至少需要的數據有：比熱容，酸的濃度和體積、堿的濃度和體積，反應前后溫度變化△T，然后計算出反應后溶液的質量、生成水的物質的量；
故答案為：A；
③若保溫效果不好，有熱量散失，求得的中和熱數值將會減小，△H大于-57.3kJ•mol^-1；
故答案為：實驗過程中難免有熱量散失；
④氨水為弱堿，電離過程為吸熱過程，用相同濃度和體積的氨水（NH₃•H₂O）代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數值偏小，故答案為：偏小
（2）當1g 液態(tài)水變成氣態(tài)水時，需要吸熱，依據蓋斯定律計算得到液態(tài)水變化為氣體吸收的熱量；
已知熱化學方程式：
①2H₂O（l）=2H₂（g）+O₂（g）△H₁=+571.6kJ/mol，
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=-483.6kJ/mol．
依據蓋斯定律①+②得到2H₂O（l）=2H₂O（g）△H₃=+88kJ/mol
依據熱化學方程式計算，當1g 液態(tài)水變成氣態(tài)水時，需要吸熱2.44kJ；
所以②③正確；
故答案為：②和③；
（3）已知CH₃OH（l）的燃燒熱為-726.64kJ•mol^-1，則：①CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.5kJ•mol^-1，
已知HCHO（g）的燃燒熱為-726.64kJ•mol^-1，則：②HCHO（g）+O₂（g）=CO₂（g）+H₂O（l）△H=-563.58kJ•mol^-1，
根據蓋斯定律：①-②得到：CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=HCHO（g）+H₂O（l），△H=-726.5kJ•mol^-1-（-563.58kJ•mol^-1）=-163.06 kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=HCHO（g）+H₂O（l）△H﹦-163.06 kJ•mol^-1．

點評 本題考查化學能與熱能，側重于測定反應熱的原理與誤差分析、燃燒熱的定義和蓋斯定律的應用，難度中等，注意理解中和熱、燃燒熱的概念．