Question

6．某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol•L^-1  NaOH溶液和0.50mol•L^-1  硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)熱的測(cè)定，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式生成1mol H₂O（l）時(shí)的反應(yīng)熱為-57.3kJ•mol^-1$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．

溫度 次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫 度t2/℃	溫度差 平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

①近似認(rèn)為0.50mol•L^-1  NaOH溶液和0.50mol•L^-1 硫酸溶液的密度都是1.0g•mL^-1，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J•g^-1•℃^-1．則生成1mol H₂O（l）時(shí)的反應(yīng)熱△H=-53.5kJ/mol（取小數(shù)點(diǎn)后一位）．
②上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與-57.3kJ•mol^-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是（填字母）b．
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NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H₂SO₄溶液的溫度
（3）若將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L 1mol•L^-1 的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為△H₁、△H₂、△H₃，則△H₁、△H₂、△H₃的大小關(guān)系為△H₁=△H₂＜△H₃；．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱成正比，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)焓變寫(xiě)出熱化學(xué)方程式；
（2）①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；
②a．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NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，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H₂SO₄溶液測(cè)溫度，H₂SO₄的起始溫度偏高；
（3）25℃，101kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol，弱電解質(zhì)存在電離平衡，電離過(guò)程是吸熱過(guò)程．

解答 解：（1）生成1mol H₂O（l）時(shí)的反應(yīng)熱為-57.3kJ•mol^-1，所以稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
（2）①第一次測(cè)定溫度差為4.0℃，第二次測(cè)定的溫度差為6.1℃，第三次測(cè)定的溫度差為3.9℃，第三次測(cè)定的溫度差為4.1℃，實(shí)驗(yàn)2的誤差太大，要舍去，三次溫度差的平均值為4.0℃，
50mL0.50mol•L^-1NaOH溶液與30mL0.50mol•L^-1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=4.0℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376kJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.3376kJ}{0.025mol}$=-53.5kJ/mol，
故答案為：-53.5kJ/mol；
②a．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H₂SO₄溶液測(cè)溫度，H₂SO₄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；
故答案為：b；
（3）中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、分別和1L 1mol•L^-1 的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，放出熱熱量57.3kJ；一水合氨是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離過(guò)程是吸熱程，稀氨水和1L 1mol•L^-1 的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)放熱小于57.3kJ，反應(yīng)焓變是負(fù)值，所以△H₁=△H₂＜△H₃；
故答案為：△H₁=△H₂＜△H₃．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了中和熱的測(cè)定方法、計(jì)算、誤差分析，注意掌握測(cè)定中和熱的正確方法，明確實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中關(guān)鍵在于盡可能減少熱量散失，使測(cè)定結(jié)果更加準(zhǔn)確，題目難度不大．