Question

9．利用如圖裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.5mol/L鹽酸倒入小燒杯中，測(cè)出鹽酸溫度；
②用另一量筒量取50mL 0.6mol/L NaOH溶液，并用另一溫度計(jì)測(cè)出其溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測(cè)出混合液最高溫度．
回答下列問題：
（1）寫出稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式（中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol）：HCl （aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
（2）倒入NaOH溶液的正確操作是C（從下列選出）．
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）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是D（從下列選出）．
A．用溫度計(jì)小心攪拌        B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯          D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃棒輕輕地?cái)噭?dòng)
（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?table class="edittable">溫度
 
實(shí)驗(yàn)次數(shù)　起始溫度t₁℃終止溫度t₂/℃溫度差平均值HClNaOH平均值（t₂-t₁）/℃126.226.026.129.5 227.027.427.233.3325.925.925.929.2426.426.226.329.8②近似認(rèn)為0.6mol/L NaOH溶液和0.6mol/L鹽酸溶液的密度都是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(diǎn)后一位）．
③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）abcd．
a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b．將鹽酸轉(zhuǎn)移至小燒杯時(shí)灑了一部分在外面
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式；
（2）將NaOH溶液倒入小燒杯中，不能分幾次倒入，否則會(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果；
（3）稀鹽酸和氫氧化鈉混合時(shí)，用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)，稀鹽酸與NaOH溶液混合均勻；
（4）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(jì)算反應(yīng)放出的熱量，最后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏��；
b．將鹽酸轉(zhuǎn)移至小燒杯時(shí)灑了一部分在外面，放出的熱量偏小；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，熱量散失較多；
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度，鹽酸的起始溫度偏高．

解答 解：（1）強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和熱為-57.3kJ/mol，即強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量為57.3kJ，稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式：HCl （aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
故答案為：HCl （aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）倒入氫氧化鈉溶液時(shí)，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(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果，
故選：C；
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是：用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)；溫度計(jì)是測(cè)量溫度的，不能使用溫度計(jì)攪拌；也不能輕輕地振蕩燒杯，否則可能導(dǎo)致液體濺出或熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果；更不能打開硬紙片用玻璃棒攪拌，否則會(huì)有熱量散失；
故選：D；
（4）①4次溫度差分別為：3.4℃，6.1℃，3.3℃，3.5℃，第2組數(shù)據(jù)無效，其他三次溫度差平均值為3.4℃，故答案為：3.4℃；
②50mL 0.5mol/L鹽酸與50mL 0.6mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol/L=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(shí)驗(yàn)測(cè)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(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．將鹽酸轉(zhuǎn)移至小燒杯時(shí)灑了一部分在外面，放出的熱量偏小，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(cè)得溫度偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度，鹽酸的起始溫度偏高，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；
故選：abcd．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查熱化學(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．