Question

【題目】用圖所示裝置進(jìn)行中和熱測定實驗，請回答下列問題：

（1）儀器A的名稱為_______。

（2）大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是__________。

（3）實驗中若用0．50mol·L－1H2SO4溶液跟0．50mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行中和熱測定，寫出表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程試（中和熱為57.3kJ·mol-1）：__________________。

（4）取30mL0．50mol·L－1 H2SO4溶液與50mL0．50mol·L－1 NaOH溶液在小燒杯中進(jìn)行中和反應(yīng)，三次實驗溫度平均升高4.1℃。已知中和后生成的溶液的 比熱容為4．18J／（g·℃），溶液的密度均為1g／cm3。通過計算可得中和熱△H=_____，

（5）上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ/mol有偏差，產(chǎn)生此偏差的原因可能是(填字母)______。

a．實驗裝置保溫、隔熱效果差

b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

（6）實驗中若用60mL0．25mol·L－1H2SO4溶液跟50mL0．55mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量____（填“相等”．“不相等”），所求中和熱___（填“相等”．“不相等”），若用50mL0．50mol·L－1醋酸代替H2SO4溶液進(jìn)行上述實驗，測得反應(yīng)前后溫度的變化值會____（填“偏大”、“偏小”、“不受影響”）。

Answer 1

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 保溫、隔熱、減少實驗過程中的熱量損失 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ·mol-1 -54.8kJ·mol-1 ab 不相等 相等 偏小

【解析】

（1）根據(jù)量熱器構(gòu)成可知，為使反應(yīng)充分、快速進(jìn)行，可以用環(huán)形玻璃攪拌棒上下攪拌，因此儀器A為環(huán)形玻璃攪拌棒；綜上所述，本題答案是：環(huán)形玻璃攪拌棒。

（2）大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是起到保溫、隔熱的作用，降低熱量損失，減少實驗誤差；綜上所述，本題答案是：保溫、隔熱、減少實驗過程中的熱量損失。

（3）中和熱是指在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時的反應(yīng)熱。所以0．50mol·L－1H2SO4溶液跟0．50mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)生成1mol液態(tài)水，放出熱量為57.3kJ·mol-1，該反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1 ；綜上所述，本題答案是：1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 。

（4）取30mL0．50mol·L－1 H2SO4溶液與50mL 0．50mol·L－1NaOH溶液在小燒杯中進(jìn)行中和反應(yīng)，混合液質(zhì)量為（30+50）×1=80g，溫度變化4.1℃，則反應(yīng)生成0.025mol液態(tài)水放出的熱量Q=cmt=4.18×80×4.1=1371.04J，則生成1mol液態(tài)水時放出的熱量約1371.04/0.025=54841.6J=54.8 kJ，則中和熱△H=-54.8kJ·mol-1；綜上所述，本題答案是：-54.8kJ·mol-1。

(5) a．實驗裝置保溫、隔熱效果差，有部分熱量散失，所以中和熱偏小，a可能；

b．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測溫度，因為溫度計上會有氫氧化鈉,氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)放熱,導(dǎo)致硫酸的起始溫度偏高,那么實驗后溫度增加量就比實際要小，所測中和熱偏小，b可能；

c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，操作合理，減小了熱量損失，數(shù)值準(zhǔn)確，c不可能；

綜上所述，本題選ab。

（6）實驗中若用60mL0．25mol·L－1H2SO4溶液跟50mL0．55mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)生成0.05×0.55=0.0275molH2O，因此放出的熱量不相等；由于中和熱對應(yīng)的是生成1mol液態(tài)水時的反應(yīng)熱，與實驗過程中實際生成水的多少無關(guān)，故所求中和熱相等；由于醋酸是弱酸，電離過程吸熱，部分熱量被消耗，因此測得反應(yīng)前后溫度的變化值會偏小；

綜上所述，本題答案是：不相等， 相等， 偏小。