Question

【題目】（I）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(jìn)行中和反 應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。回答下列問(wèn)題：

（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是________；

（2）用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，求得的中和熱數(shù)值________(填“偏 大”、“偏小”或“無(wú)影響”)；

（3）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L 鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱________(填“相等”或“不相等”)，簡(jiǎn)述理由________________________________________________________。

（Ⅱ）．某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol/L、2.00 mol/L，大理石有細(xì)顆粒和粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為25℃、35℃，每次實(shí)驗(yàn)HNO3的用量為25.00 mL，大理石用量為10.00 g。

（4）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑羁眨?/span>

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	溫度(℃)	大理石規(guī)格	HNO3濃度(mol/L)	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
①	25	粗顆粒	2.00	(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響；(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和④探究e_______對(duì)反應(yīng)速率的影響
②	25	粗顆粒	a______
③	b_______	粗顆粒	2.00
④	c________	細(xì)顆粒	d______

（5）實(shí)驗(yàn)①中CO2質(zhì)量隨時(shí)間變化的關(guān)系見(jiàn)下圖。計(jì)算實(shí)驗(yàn)①中70 s～90 s范圍內(nèi)用HNO3表示的平均反應(yīng)速率________(忽略溶液體積變化，不需要寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。在O～70、70～90、90～200各相同的時(shí)間段里，反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是________。

Answer 1

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 偏小不相等相等中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量為標(biāo)準(zhǔn)的，而與酸、堿的用量無(wú)關(guān)1.0035252.00大理石規(guī)格0.01 mol/(L·s)0-70

【解析】

（I）（1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來(lái)判斷該裝置的缺少儀器；

（2）醋酸是弱電解質(zhì)，電離過(guò)程為吸熱過(guò)程。

（3）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來(lái)回答；

（Ⅱ）．（4）實(shí)驗(yàn)①和②探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，硝酸的濃度應(yīng)該不同；

實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，溫度應(yīng)該不同；

Ⅲ中實(shí)驗(yàn)①和④，大理石的規(guī)格不同；

（5）先根據(jù)圖象，求出生成二氧化碳的物質(zhì)的量，然后根據(jù)反應(yīng)：CaCO3+2HNO3═Ca（NO3）2 +CO2↑+H2O，求出消耗的硝酸的物質(zhì)的量，再由v（HNO3）=△c/△t 求出反應(yīng)速率。曲線斜率越大，速率越快。

（I）（1）由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；

（2）醋酸是弱電解質(zhì)，電離過(guò)程為吸熱過(guò)程，所以用醋酸代替稀鹽酸溶液反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量偏��；

（3）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，如果用60 mL 0.50 mol/L 鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，與酸堿的用量無(wú)關(guān)，所以用60mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得中和熱數(shù)值相等；

（Ⅱ）．（4）②、由于①和②探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，故硝酸的濃度不同，應(yīng)該是1.00mol·L-1；

③、由于①和③探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，故溫度不同，應(yīng)該選③35℃，④25℃；

（Ⅲ）、實(shí)驗(yàn)①和④的大理石規(guī)格不同，探究的是固體物質(zhì)的表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響；

(5)由圖可知70至90S，CO2生成的質(zhì)量為m（CO2）=0.95g-0.84g=0.11g，物質(zhì)的量為n（CO2）=0.11g/44g·mol－1=0.0025mol，根據(jù)反應(yīng)CaCO3+2HNO3═Ca（NO3）2 +CO2↑+H2O，可知消耗HNO3的物質(zhì)的量為n（HNO3）=2×0.025mol=0.005mol，又溶液體積為25ml即0.025L，所以HNO3減少的濃度△c（HNO3）=0.005mol/0.025L=0.2mol·L－1，反應(yīng)的時(shí)間t=90s-70s=20s，所以HNO3在70-90S范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v（HNO3）=△c/△t=0.01mol·L-1·S-1；曲線斜率越大，速率越快，反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是0～70s。