Question

11．利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL 0.25mol/L硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/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）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式（中和热数值为57.3kJ/mo（l）：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1．
（2）倒入NaOH溶液的正确操作是：C． （从下列选项中选出）．
A．沿玻璃棒缓慢倒入　B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入
（3）实验数据如下表：
①请填写下表中的空白：

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
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近似认为0.55mol/L NaOH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△H=-56.8kJ•mol^-1 （ 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（填字母）a、b、c．
a．实验装置保温、隔热效果差b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中．

Answer 1

分析 （1）中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，根据热化学方程式的书写方法写出热化学方程式；
（2）将NaOH溶液倒入小烧杯中，不能分几次倒入，否则会导致热量散失，影响测定结果；
（3）①先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
②根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，最后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热．
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度，H₂SO₄的起始温度偏高；
c．将NaOH溶液倒入小烧杯中，不能分几次倒入，否则会导致热量散失．

解答 解：（1）强酸、强碱的中和热为-57.3kJ/mol，中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
（2）倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，
故选：C；
（3）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=3.4℃；
故答案为：3.4℃；
②50mL0.25mol/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=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=-56.8kJ/mol；
故答案为：-56.8 kJ•mol^-1；
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度，H₂SO₄的起始温度偏高，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故b正确；
c．分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故c正确；
故答案为：abc；

点评 本题考查热中和热概念、测定原理及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念以及测定反应热的误差等问题．