Question

【题目】用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_____________。

（2）烧杯间填满碎纸条的作用是___________________。

（3）如果用60mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量__________（填“相等、不相等”）。所求中和热__________（填“相等、不相等”）。简述理由__________________________________________________。

（4）用相同浓度和体积的氨水（NH3·H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会______________（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。

（5）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价产氢率高，具有实用推广价值。

已知：①CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝＋206.2kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H＝－42.3kJ·mol－1

甲烷和水蒸气生成二氧化碳和氢气的热化学方程式_______________________________。

Answer 1

【答案】 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol·H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关 偏小 CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋163.9kJ·mol－1

【解析】分析：（1）根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；

（2）根据中和热测定实验成败的关键是保温工作，据此解答；

（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，根据中和热的概念和实质来回答；

（4）根据一水合氨存在电离平衡分析；

（5）根据盖斯定律计算。

详解：（1）由量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒；

（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失；

（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，如果用60mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，因此所得的中和热相等；

（4）氨水中存在一水合氨的电离平衡，电离吸热，因此用相同浓度和体积的氨水（NH3·H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小；

（5）已知：

①CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝＋206.2kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H＝－42.3kJ·mol－1

根据盖斯定律可知①+②即得到甲烷和水蒸气生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋163.9kJ·mol－1。