Question

16．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 0.5mol/L鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溶液溫度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，并測出其溫度；
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方程式（中和熱為-57.3kJ/mol）：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
（2）倒入NaOH溶液的正確操作是E（從下列選出）．C
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（從下列選出）．D
A．用溫度計小心攪拌                         B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯                           D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒輕輕地攪動
（4）實驗數(shù)據(jù)如表：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）/℃
	HCl	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0.5mol/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)點后一位）．

Answer 1

分析 （1）中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應(yīng)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）硫酸和氫氧化鈉混合時，用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，使硫酸與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計算反應(yīng)放出的熱量，最后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應(yīng)熱．

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(yīng)生成1mol水放出的熱量，稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的熱化學方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（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）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動；溫度計是測量溫度的，不能使用溫度計攪拌；也不能輕輕地振蕩燒杯，否則可能導致液體濺出或熱量散失，影響測定結(jié)果；更不能打開硬紙片用玻璃棒攪拌，否則會有熱量散失；
故選：D；
（4）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，溫度差平均值為3.4℃；
故答案為：3.4℃；
②50mL 0.5mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液進行中和反應(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/cm³=100g，溫度變化的值△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．

點評 本題考查了中和熱的測定方法，題目難度不大，注意掌握測定中和熱的正確方法，明確實驗操作過程中關(guān)鍵在于盡可能減少熱量散失，使測定結(jié)果更加準確．