【題目】利用下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,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):__________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正確操作是:______。(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)A為泡沫塑料板,上面有兩個小孔,分別插入溫度計和環(huán)形玻璃棒,兩個小孔不能開得過大,其原因是__________;反應需要測量溫度,每次測量溫度后都必須__________;
(4)實驗數(shù)據(jù)如下表:
溫度 實驗次數(shù) | 起始溫度t1℃ | 終止溫度t2/℃ | 溫度差 (t2﹣t1)/℃ | |
H2SO4 | NaOH | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 29.5 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 32.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 29.8 |
①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=______(取小數(shù)點后一位).
②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.實驗裝置保溫、隔熱效果差
b.用溫度計測定H2SO4溶液起始溫度后直接測定NaOH溶液的溫度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中. d.仰視量取酸堿溶液
(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會___;(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)原因是________________________________。
【答案】 )NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol C 減少熱量散失 用水將溫度計上的液體沖掉,并擦干溫度計 ﹣56.8kJ/mol abc 偏小 氨水為弱堿,電離過程為吸熱過程,所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應,反應放出的熱量小于57.3kJ
【解析】(1)中和熱是在稀溶液中,強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所放出的熱量,由已知中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol,則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為:NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol。
(2)為減少熱量散失,必須一次性迅速倒入NaOH溶液,不能分幾次倒入,否則會導致熱量散失,影響實驗結(jié)果,故選C。
(3)如圖所示,A為泡沫塑料板,上面有兩個小孔,分別插入溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒,若兩個小孔開得過大,會導致熱量散失較多,影響測定結(jié)果,所以兩個小孔不能開得過大;中和反應是放熱反應,溫度計上的酸與NaOH溶液反應放熱,使溫度計讀數(shù)升高,會使測得結(jié)果偏高,所以每次測量后用水將溫度計上的液體沖掉,并擦干溫度計。
(4)①第1次實驗硫酸和NaOH溶液起始平均溫度為26.1℃,反應后溫度為29.5℃,反應前后溫度差為:3.4℃;第2次實驗硫酸和NaOH溶液起始平均溫度為27.2℃,反應后溫度為32.3℃,反應前后溫度差為:5.1℃;第3次實驗硫酸和NaOH溶液起始平均溫度為25.9℃,反應后溫度為29.2℃,反應前后溫度差為3.3℃;第4次實驗硫酸和NaOH溶液起始平均溫度為26.3℃,反應后溫度為29.8℃,反應前后溫度差為3.5℃;因為第2組數(shù)據(jù)與其他三組數(shù)據(jù)差別較大,所以第2組數(shù)據(jù)應舍去;50mL的0.25mol/L硫酸與50mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g℃),代入公式Q=cm△t得生成0.025mol水放出熱量Q=4.18J/(g℃)×100g×≈1421.2J=1.4212kJ,即生成0.025mol的水放出熱量為1.4212kJ,所以生成1mol的水放出熱量為:1.4212kJ×≈56.8kJ,所以該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol。②實際測量結(jié)果比57.3kJ/mol小,由公式Q=cm△t可看出,可能是△t偏小或m偏小造成的,實驗裝置保溫、隔熱效果差,會使t2偏小,導致△t偏;用溫度計測定H2SO4溶液起始溫度后直接測定NaOH溶液的溫度,會使t1偏大,導致△t偏。环侄啻伟NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中,會使熱量散失較多,使t2偏小,導致△t偏。谎鲆暳咳∷釅A溶液,會使量取的酸堿溶液偏多,m會偏大。綜上分析,abc正確。
(5)若用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會偏小,因為氨水為弱堿,在水溶液中部分電離,中和反應的同時會有電離過程發(fā)生,而電離為吸熱過程,所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應,反應放出的熱量小于57.3kJ。
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【題目】在一定的溫度下,將一定量的氫氣和氮氣的混合氣體充入等壓密閉容器中進行反應,達到平衡時維持溫度不變,測得混合氣體的密度是反應前密度的1.25倍,則達到平衡時,氨氣的體積分數(shù)為
A. 25% B. 27.5 % C. 30% D. 37.5%
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【題目】下列物質(zhì):①硫磺;②FeS2;③CuSO45H2O;④FeSO47H2O;⑤CaSO42H2O,其中可用于制硫酸的是
A. 只有② B. ①和② C. ①②③④ D. 全部
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【題目】在恒容密閉容器中,可逆反應C(s)+CO2(g)2CO(g),達到平衡狀態(tài)的標志是( )
①單位時間內(nèi)生成n molCO2的同時生成n molC ②單位時間內(nèi)生成n molCO2 的同時生成2n mol CO ③CO2 、CO的物質(zhì)的量濃度之比為1: 2的狀態(tài) ④混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) ⑤混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài) ⑥C的質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A. ①④⑤⑥ B. ②④⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ①②③④
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【題目】W、X、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素,W、X是金屬元素,Z是非金屬元素,W、X的最高價氧化物對應的水化物可以相互反應生成鹽和水,向一定量的W的最高價氧化物對應的水化物溶液中逐滴加入XZ3溶液,生成的沉淀X(OH)3的質(zhì)量隨XZ3溶液加入量的變化關系如圖所示.則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是()
A. d點對應的溶液中:K+、NH4+、CO32﹣、I﹣
B. c點對應的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3﹣、Na+
C. b點對應的溶液中:Na+、S2﹣、SO42﹣、Cl﹣
D. a點對應的溶液中:Na+、K+、SO42﹣、HCO3﹣
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【題目】為解決日益加劇的溫室效應等問題,科學家正在研究建立如下圖所示的二氧化碳新循環(huán)體系:
上述關系圖能反映的化學觀點或化學思想有:( )
①化學變化中元素種類是不變的;②燃燒時化學能可以轉(zhuǎn)化為熱能和光能;
③光能或電能可以轉(zhuǎn)化為化學能;④無機物和有機物可以相互轉(zhuǎn)化;
⑤二氧化碳可成為一種重要的資源。
A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ①②④⑤ D. ①②③④⑤
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【題目】最近科學家冶煉出了純度高達99.9999%的鐵,根據(jù)你的推測,下列性質(zhì)它不可能具有的是
A.硬度比生鐵低 B.在潮濕的空氣中放置不易生銹
C.在冷的濃硫酸中可以鈍化 D.與4mol/L鹽酸反應的速率比生鐵快
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【題目】二氧化硫的催化氧化原理為,反應混合體系在平衡狀態(tài)時SO3的百分含量與溫度的關系如下圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.在D點時v正<v逆
B.反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0
C.若B、C點的平衡常數(shù)分別為KB、KC,則KB> KC
D.恒溫恒壓下向平衡體系中通入氦氣,平衡向左移動
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