Question

6．利用如圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.25mol/L硫酸倒入小燒杯中，測出硫酸溫度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，并用另一溫度計測出其溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測出混合液最高溫度． 回答下列問題：
（1）寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式（中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol）：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1．
（2）倒入NaOH溶液的正確操作是：C． （從下列選項中選出）．
A．沿玻璃棒緩慢倒入　B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入
（3）實驗數(shù)據(jù)如下表：
①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

溫度 實驗 次數(shù)	起始溫度t1℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似認為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃）．則中和熱△H=-56.8kJ/mol （ 取小數(shù)點后一位）．
③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）a、b、c．
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差
b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中．

Answer 1

分析 （1）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，根據(jù)熱化學方程式的書寫方法寫出熱化學方程式；
（2）將NaOH溶液倒入小燒杯中，不能分幾次倒入，否則會導致熱量散失，影響測定結(jié)果；
（3）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②根據(jù)Q=m•c•△T計算反應放出的熱量，最后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應熱；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏�。�
b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高．
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多．

解答 解：（1）強酸、強堿的中和熱為57.3kJ/mol，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，稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應的熱化學方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
（2）倒入氫氧化鈉溶液時，必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會導致熱量散失，影響測定結(jié)果，
故選C；
（3）①4次溫度差分別為：3.4℃，5.1，3.3℃，3.5℃，第2組數(shù)據(jù)無效，溫度差平均值=3.4℃；故答案為：3.4℃；
②50mL0.25mol/L硫酸與50mL0.55mol/L NaOH溶液進行中和反應生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=-56.8kJ/mol；
故答案為：-56.8kJ/mol；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故b正確；
c．分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多，測得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
故答案為：a、b、c．

點評 本題考查熱化學方程式以及反應熱的計算，題目難度不大，注意理解中和熱的概念、把握熱化學方程式的書寫方法，以及測定反應熱的誤差等問題．