Question

8．中和熱的測定實驗是根據(jù)中和熱的計算公式來設(shè)計的．中和熱的計算公式又是根據(jù)中和反應(yīng)原理、中和熱的定義等推導(dǎo)出來的．以測定氫氧化鉀稀溶液跟稀鹽酸反應(yīng)的中和熱為例，請按要求填寫下列空白：
（1）中和熱的定義：在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時的反應(yīng)熱．由中和熱的定義可知，中和熱的單位是kJ/mol．
（2）我們不能直接測定由于中和反應(yīng)放出熱量使反應(yīng)體系降低的能量，而只好測定實驗裝置中各部分物質(zhì)吸收反應(yīng)放出的熱量．所以需要一個絕熱裝置，從而保證中和反應(yīng)放出熱量等于（選填“大于”或“小于”或“等于”）實驗裝置中各部分物質(zhì)吸收的熱量．
（3）如果實驗時所用氫氧化鉀稀溶液和稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度分別為0.55mol•L^-1和0.50mol•L^-1，溶液體積都為100mL，實驗裝置中各部分物質(zhì)吸收的熱量為qkJ，那么，根據(jù)

得：Q=$\frac{q}{n（{H}_{2}O）}$（填寫含有q的式子）．
而q=cm△t=[c（玻璃）×m（玻璃）+c（溶液）×m（溶液）]△t[式中c、m、△t分別表示物質(zhì)的比熱容、質(zhì)量、變化溫度]
當(dāng)忽略玻璃儀器吸收的熱量、溶液的比熱容近似等于水的比熱容：
c（溶液）=4.18×10^-3kJ•g^-1•℃^-1、溶液的密度近似等于水的密度=1g•mL^-1，
m（溶液）=[V（鹽酸）+V（KOH溶液）]×1g•mL^-1時，
q≈4.18×10^-3kJ•g^-1•℃^-1×[V（鹽酸）+V（KOH溶液）]×1g•mL^-1×△t，從而得到中和熱的計算式是：△H=-Q kJ•mol^-1≈-16.72△tkJ•mol^-1．
（4）由以上推導(dǎo)過程可知，測定結(jié)果偏低的一個原因是忽略玻璃儀器吸收的熱量或?qū)懭芤旱谋葻崛菁s為水的比熱容或?qū)懭芤旱拿芏冉�似等于水的密度�?br />（5）由以上中和熱的計算式可以看出，中和熱測定實驗需測量的物理量：V（鹽酸）、V（KOH溶液）、反應(yīng)前溶液的溫度、反應(yīng)體系的最高溫度．
（6）中和熱測定實驗主要用品：儀器：簡易量熱計（雙層隔熱杯、蓋、環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計）、100mL量筒2個；藥品：0.50mol•L^-1鹽酸、0.55mol•L^-1KOH溶液．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)熱的單位是kJ/mol；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的能量守恒來回答；
（3）中和熱的定義：在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時的反應(yīng)熱，結(jié)合產(chǎn)生水的物質(zhì)的量進行計算；
（4）在實驗中忽略的一些因素均會導(dǎo)致反應(yīng)熱測定結(jié)果出現(xiàn)誤差；
（5）根據(jù)實驗測定原理，得需要反應(yīng)前后的溫度；
（6）根據(jù)中和熱測定實驗需要的儀器以及藥品來回答．

解答 解：（1）由中和熱的定義可知，中和熱的單位是kJ/mol；故答案為：kJ/mol；
（2）在保證沒有能量損失的情況下，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)等于實驗裝置中各部分物質(zhì)吸收的熱量，故答案為：等于；
（3）中和熱的定義：在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時的反應(yīng)熱，實驗裝置中各部分物質(zhì)吸收的熱量為qkJ，產(chǎn)生的水的物質(zhì)的量是nmol，結(jié)合反應(yīng)熱的含義，所以Q=$\frac{q}{n（{H}_{2}O）}$kJ；故答案為：$\frac{q}{n（{H}_{2}O）}$kJ；
（4）試驗中，忽略玻璃儀器吸收的熱量、溶液的比熱容約為水的比熱容、溶液的密度近似等于水的密度等這些近視計算或是數(shù)據(jù)處理都會給計算帶來誤差，
故答案為：忽略玻璃儀器吸收的熱量或?qū)懭芤旱谋葻崛菁s為水的比熱容或?qū)懭芤旱拿芏冉�似等于水的密度�?br />（5）根據(jù)實驗測定原理，得需要反應(yīng)前后的溫度，記錄反應(yīng)的初始溫度以及最高溫度，故答案為：最高溫度；
（6）中和熱測定實驗需要的儀器：簡易量熱計，其結(jié)構(gòu)包括雙層隔熱杯、蓋、環(huán)形玻璃攪拌棒；溫度計100mL，還需要量筒2個，故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；溫度計．

點評 本題考查熱了中和熱的測定方法及反應(yīng)熱的計算，題目難度中等，注意理解中和熱測定原理以及測定反應(yīng)熱的誤差等問題，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．