Question

【題目】把溫度為20 ℃，濃度為1.0 mol/L的H2SO4溶液和2.2 mol/L的堿溶液各50 mL混合[溶液密度均為1g/mL，比熱容為4.18 kJ/(kg·℃)]輕輕攪動，測得酸堿混合液的溫度變化數據如下：

反應物	起始溫度t1 ℃	終止溫度t2 ℃
H2SO4＋NaOH	20	33.6
H2SO4＋NH3·H2O	20	32.6

（1）反應NH3·H2O(aq)NH4+ (aq)＋OH－(aq)的焓變約____。

（2）計算上述兩組實驗測出的中和熱：ΔH1＝___kJ/mol；ΔH2＝__kJ/mol。

（3）由本題結論可預測將第1組中的1 mol/L的H2SO4溶液換成2mol/L的CH3COOH溶液進行實驗，測得的中和熱數值__(填“大于”“小于”或“等于”)56.848。

Answer 1

【答案】4.2kJ·mol－1 －56.848 －52.668 小于

【解析】

根據反應的焓變公式△H=-cm△T/n，

H2SO4與NaOH反應：①2H+（aq）+2OH-（aq）=2H2O（l）的焓變為-4.184×100×（33.620）/0.05×0.001kJ/mol=-113.8kJ/mol，

H2SO4與NH3H2O反應②2H++2NH3H2O（aq）=2NH4+（aq）+2H2O（l）的焓變為-4.184×100×（32.620）/0.05×0.001kJ/mol=-105.4kJ/mol

（1）②-①得到反應：NH3H2O（aq）NH4+（aq）+OH-（aq）的焓變=（-105.4kJ/mol+113.8kJ/mol）×1/2=+4.2kJ/mol

（2）根據分析，兩個反應測定的中和熱分別為ΔH1＝－56.848kJ/mol；ΔH2＝－52.668kJ/mol；

（3）醋酸溶液為弱酸，電離吸熱，故測得的中和熱數值小于56.848。