Question

【题目】Ⅰ.当今社会，能源的发展已成为全世界共同关注的话题，乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料。如图1表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化。

请回答下列问题：

（1）a＝______。

（2）乙烷的燃烧热为______。

（3）等物质的量的C2H6(l)比C2H6(g)完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量______(填“多”或“少”)。

（4）根据题图写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式：________。

（5）从环保角度分析，放出相同的热量时选择_______(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。

Ⅱ.利用如图2装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50mL0.25mol/L硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol/L NaOH 溶液，并用另一温度计测出其温度；

③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。

回答下列问题：

（1）大小烧杯中填充泡沫塑料的作用是_______。

（2）倒入NaOH溶液的正确操作是_______（从下列选出）。

A．一次迅速倒入 B．分三次少量倒入 C．沿玻璃棒缓慢倒入

（3）使硫酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是_______。

（4）实验数据如下表：

26.3

温度实验次数	起始温度t1℃			终止温度t2/℃	温度差平均值 （t2－t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5	①_______
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	29.8

②近似认为0.55mol/LNaOH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热容c＝4.18J/（g·℃）。则中和热ΔH＝______（取小数点后一位）。

③上述实验数值结果与57.3kJ/mol 有偏差，产生偏差的原因可能是________（请答出两条）。

Answer 1

【答案】 －1560kJ·mol－1 少 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＝－1455kJ·mol－1 乙烷 保温隔热，减少热量的散失 A 用套在温度计上的环形玻璃棒上下搅动 3.4 －56.8kJ/mol ①实验装置保温、隔热效果差。②用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度。分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中。量取NaOH溶液的体积时仰视读数。

【解析】

Ⅰ.（1）依据原子守恒分析可知氢原子守恒，6a=2，a=；

（2）依据原子守恒分析可知氢原子守恒，6a=2，a=，则根据图象分析可知mol乙烷完全燃烧放热520kJ，所以1mol乙烷完全燃烧放热为520KJ×3=1560kJ，则乙烷的燃烧热△H=-1560 kJ·mol－1，故答案为-1560 kJ·mol－1；

（3）因为液态乙烷转化为气态乙烷要吸热，所以等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量少，故答案为少；

（4）根据图象分析可知mol二甲醚完全燃烧放热485kJ，则1mol二甲醚完全燃烧放热=485kJ×3=1455kJ，反应的热化学方程式为：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＝－1455kJ·mol－1，故答案为CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＝－1455kJ·mol－1；

（5）根据图象可知，消耗相同物质的量的乙烷和二甲醚生成的二氧化碳相同，但放出的热量乙烷多，所以放出相同的热量时，选择乙烷作为燃料产生的CO2较少，故答案为乙烷；

Ⅱ.（1）中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是：保温隔热、减少实验过程中的热量散失；

（2）根据硫酸和氢氧化钠反应反应迅速剧烈，并且释放大量热，一次性快速倒入可以减少热量散发而引来的误差，故选A；

（3）用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动使硫酸与NaOH溶液混合均匀，可以使硫酸与 NaOH 溶液混合均匀；

（4）①4次温度差分别为：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2组数据无效，温度差平均值为3.4℃，故答案为3.4℃；

②50mL 0.25mol/L硫酸与50mL0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为：100mL×1g/mL=100g，温度变化的值为△T=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=100g×4.18J/（g℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以实验测得的中和热△H==-56.8kJ/mol；故答案为-56.8kJ/mol；

③装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小；量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大；NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大，所得中和热的数值偏小；温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小；以上操作，写两条即可。