Question

11．利用如圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下：
①量取50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液倒入小燒杯中，測量溫度；
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，測量溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，混合均勻后測量混合液溫度．
請回答：
（1）如圖所示，儀器A的名稱是環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）設(shè)溶液的密度均為1g•cm^-3，中和后溶液的比熱容c=4.18J•（g•℃）^-1，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)寫出該中和熱的熱化學(xué)方程式$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-56.0kJ/mol

	起始溫度t1/℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	25.0	25.2		28.5
2	24.9	25.1		28.3
3	25.5	26.5		31.8
4	25.6	25.4		29.0

（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abc（填字母）
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
c．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度
（4）已知：CH₃COOH（aq）與NaOH（aq）反應(yīng)的△H=-12.1kJ•mol^-1；HCl（aq）與NaOH（aq）反應(yīng)的△H=-55.6kJ•mol^-1．則CH₃COOH在水溶液中電離的△H等于C
A．-67.7kJ•mol^-1 B．-43.5kJ•mol^-1C．+43.5kJ•mol^-1 D．+67.7kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）儀器A的名稱環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，先根據(jù)Q=m•c•△T計算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應(yīng)熱；根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法來書寫；
（3）a．實驗裝置保溫、隔熱效果差，熱量散失較大；
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中，熱量散失較大；
c．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；
（4）利用蓋斯定律進(jìn)行計算，分別寫出兩個反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，將兩個熱化學(xué)方程式相加（減）得到CH₃COOH在水溶液中電離的電離方程式，同時反應(yīng)熱也隨之相加（減），可得CH₃COOH在水溶液中電離的反應(yīng)熱；

解答 解：（1）如圖所示，儀器A的名稱是環(huán)形玻璃攪拌棒；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）第1次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為25.1℃，反應(yīng)后溫度為28.5℃，反應(yīng)前后溫度差為3.4℃；
第2次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為25.0℃，反應(yīng)后溫度為28.3℃，反應(yīng)前后溫度差為3.3℃；
第3次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為26.0℃，反應(yīng)后溫度為31.8℃，反應(yīng)前后溫度差為5.8℃；
第3次實驗誤差較大，舍去，其他三次實驗的平均值為$\frac{3.4+3.3}{2}$℃=3.35℃，
50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液與50mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)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，溫度變化的值為三次實驗的平均值3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.35℃=1400.3J，即1.4003kJ，
所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.4003kJ}{0.025mol}$=-56.0kJ/mol，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-56.0kJ/mol；
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-56.0kJ/mol；
（3）a．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．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較大，所得中和熱的數(shù)值偏小，故b正確；
c．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，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c正確．
故答案為：abc；
（4）CH₃COOH（aq）+OH^-（aq）═CH₃COO^-（aq）+H₂O（l）△H=-12.1kJ•mol^-1 ①
H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-55.6kJ•mol^-②
用①-②可得CH₃COOH電離的熱化學(xué)方程式為：CH₃COOH（aq）H⁺（aq）+CH₃COO^-（aq）△H=-12.1kJ•mol^-1-（-55.6kJ•mol^-1）=+43.5kJ•mol^-1，
故選C．

點評 本題考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的測定與計算，題目難度大，注意理解測定原理、把握熱化學(xué)方程式的書寫方法等問題．