Question

已知25℃、101kPa下，稀的強酸與強堿溶液反應的中和熱為57.3kJ/mol．
（1）寫出表示硫酸與燒堿溶液反應的中和熱的熱化學方程式：

 

．
（2）某實驗小組用 0.25mol/L的稀硫酸溶液與 0.55mol/L的稀燒堿溶液進行中和熱的測定．
I．配制0.25mol/LH₂SO₄溶液
①若實驗中大約要使用245ml 0.25mol/L H₂SO₄溶液，需要用量筒量取密度為1.8g/cm³，溶質質量分數為98%的濃硫酸

 

mL
②從下圖中選擇配制0.25mol/L H₂SO₄溶液所需要的儀器（填字母）

 

名稱	托盤天平（帶砝碼）	小燒杯	容量瓶	玻璃棒	藥匙	量筒	膠頭滴管
儀器
序號	a	b	c	d	e	f	g

II．實驗小組用稀硫酸與稀燒堿溶液測定中和熱裝置如圖．

①該裝置中儀器k的名稱是

 

；裝置中有一處錯誤是

 

，如果用
該錯誤裝置測定，測得中和熱數值會

 

（填“偏高”“偏低”“無影響”）
②該小組同學及時發(fā)現問題并解決后，決定選用50mL 0.25mol/L的稀
硫酸與50mL 0.55mol/L的稀燒堿溶液進行試驗，實驗中測得△t=3.2℃，
設反應前硫酸與燒堿溶液的密度均為1g/cm³，中和后溶液的比熱容為4.18J/（g?℃）．那么該小組測定中和熱：△H=

 

．
③上述實驗數值結果與57.3kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能是（填字母）

 

a．量取H₂SO₄溶液和NaOH溶液前用待測液對量筒進行了潤洗．
b．測量H₂SO₄溶液溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈直接測NaOH溶液的溫度．
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有H₂SO₄溶液的小燒杯中．
d．量取H₂SO₄溶液時仰視讀數．
e．揭開硬紙板用玻璃棒攪拌．

Answer 1

考點：熱化學方程式,中和熱的測定

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）依據中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應生成1mol水放出的熱量，標注物質聚集狀態(tài)和對應焓變寫出熱化學方程式；（2）Ⅰ①濃H₂SO₄的物質的量濃度C=，再根據溶液稀釋前后物質的量不變計算所需濃硫酸的體積；  ②實驗室配制溶液操作步驟分別是計算、量取、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻，根據各操作所需要使用的儀器；
Ⅱ①根據所給的裝置圖，可知k的名稱和缺少硬紙板．大燒杯上如不蓋硬紙板，會使一部分熱量散失；
②根據Q=m?c?△T計算出反應放出的熱量，然后計算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱；
③a用量筒量取溶液前需要潤洗，否則造成稀釋．
b會導致實驗測得中和熱的數值偏�。甤不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中．d量取H₂SO₄溶液的體積時仰視讀數，會導致所量的H₂SO₄體積偏大，放出的熱量偏高．e會造成熱量的散失，可以通過環(huán)形玻璃棒慢慢攪拌，

解答： 解：（1）在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1 mol水時的反應熱叫做中和熱．定義要點：以生成1 mol水為基準依據中和熱概念分析，稀硫酸與稀燒堿溶液中和熱的熱化學方程式為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
故答案為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）Ⅰ①質量分數為98%，密度為1.8g/cm³的濃硫酸，其物質的量濃度c=

1000×1.8×98%

98

mol/L=18.0mol/L
設需要上述濃硫酸的體積為VmL，根據稀釋定律，則：18.0 mol/L×VmL=0.25 mol/L×245mL，解得V=3.5mL．故答案為：3.5mL 
②驗室配制溶液操作步驟分別是計算、量取、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻，根據各操作所需要使用的儀器有bcdfg，故答案為：bcdfg．
Ⅱ①根據所給的裝置圖，可知k的名稱為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
實驗裝置保溫、隔熱效果必須好，否則影響實驗結果，所以裝置缺少硬紙板，故答案為：未用硬紙板（或塑料板）蓋住燒杯．
大燒杯上如不蓋硬紙板，會使一部分熱量散失，導致測得中和熱數值會偏低．故答案為：偏低．
②0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸溶液50mL進行中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的質量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值△T為3.2℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=100g×4.18J/（g?℃）×3.2℃=1337.6J，即1.337kJ，所以實驗測得的中和熱△H=-

1.337KJ

0.025mol

=-53.5 kJ/mol，
故答案為：-53.5 kJ/mol．
③a、用量筒量取溶液前需要潤洗，否則對所量取的溶液造成稀釋．導致中和熱有誤差，故a不符合題意．
b、測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈，在測堿的溫度時，會發(fā)生酸和堿的中和，溫度計示數變化值減小，所以導致實驗測得中和熱的數值偏小，故b符合題意．
c、盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，否則造成熱量的散失，導致中和熱有誤差，故c符合題意．
d、量取H₂SO₄溶液的體積時仰視讀數，會導致所量的H₂SO₄體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數值偏大，故d符合題意．
e、揭開硬紙片用玻璃棒攪拌，會導致熱量散失，影響測定結果，故e符合題意．
故答案為bcde．

點評：本題綜合考查了中和熱的測定、誤差分析以及中和熱的熱化學方程式的書寫，綜合性較強，難度較大．