Question

15．某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定．
（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒，仍存在的缺陷是大小燒杯間未用碎紙條填滿，大小燒杯杯口未平．
（2）若將NaOH溶液改為相同體積、相同濃度的氨水，測(cè)得中和熱為△H₁，則△H₁與△H的關(guān)系為：△H₁＞△H（填“＜”、“＞”或“=”）．
（3）寫出該反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式（中和熱為57.3kJ/mol）：NaOH（aq）+1/2H₂SO₄（aq）=l/2Na₂SO₄（aq）+H₂O（aq）AH=-57.3kJ•mol^-1．
（4）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置已做改進(jìn)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

	起始溫度/℃			終止溫度/℃	溫度差/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	25.5	25.0	25.25	28.5	3.25
2	24.5	24.2	24.35	27.6	3.25
3	25.0	24.5	24.75	26.5	1.75

又已知0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都近似為1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃）．則中和熱△H=-43.5kJ．mol^-1（取小數(shù)點(diǎn)后一位）．
（5）上述實(shí)驗(yàn)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）acd．
a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)
c．分多次把H₂SO₄溶液倒入盛有NaOH溶液的小燒杯中
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后未清洗直接測(cè)定H₂SO₄溶液的溫度
e．實(shí)驗(yàn)當(dāng)天氣溫較高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；根據(jù)中和熱的測(cè)定原理分析；
（2）氨水電離吸熱；
（3）稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量，應(yīng)生成1mol液態(tài)水；
（4）先計(jì)算出每次試驗(yàn)操作測(cè)定的溫度差，然后舍棄誤差較大的數(shù)據(jù)，最后計(jì)算出溫度差平均值；根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算出反應(yīng)放出的熱量，然后計(jì)算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱；
（5）a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏��；
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高；
c．分多次把H₂SO₄溶液倒入盛有NaOH溶液的小燒杯中，熱量散失較多；
d．溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測(cè)溫度，硫酸的起始溫度偏高；
e．做本實(shí)驗(yàn)的室溫和反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)之間無關(guān)．

解答 解：（1）由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯間未用碎紙條填滿，大小燒杯杯口未平，否則熱量散失大，
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；大小燒杯間未用碎紙條填滿，大小燒杯杯口未平；
（2）將NaOH溶液改為相同體積、相同濃度的氨水，氨水電離吸熱，測(cè)得放出的熱更少，中和熱是負(fù)值，則會(huì)更大，所以△H₁＞△H，
故答案為：＞；
（3）稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量，應(yīng)生成1mol液態(tài)水，熱化學(xué)方程式為：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=l/2Na₂SO₄（aq）+H₂O（aq）  AH=-57.3 kJ•mol^-1，
故答案為：NaOH（aq）+1/2H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（aq）  AH=-57.3 kJ•mol^-1；
（4）實(shí)驗(yàn)3的誤差太大要舍去，前2次溫度差的平均值為3.25℃，50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，
溶液的質(zhì)量為：80mL×1g/cm³=80g，溫度變化的值為△T=3.25℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×3.25℃=1086.8J，即1.0868KJ，
所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.0868kJ}{0.025mol}$=-43.5kJ/mol，
故答案為：-43.5kJ/mol；
（5）a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大，故b錯(cuò)誤；
c．分多次把H₂SO₄溶液倒入盛有NaOH溶液的小燒杯中，熱量散失較多，測(cè)得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
d．溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測(cè)溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確；
e．做本實(shí)驗(yàn)的室溫和反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)之間無關(guān)，故e錯(cuò)誤；
故答案為：acd．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度不大，注意理解中和熱的概念、把握熱化學(xué)方程式的書寫方法，以及測(cè)定反應(yīng)熱的誤差等問題．