Question

6．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，测出硫酸溶液温度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，并测出其温度；
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（中和热为-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溶液的正确操作是C（从下列选出）
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）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是D （从下列选出）
A．用温度计小心搅拌                 
B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯                   
D．用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
（4）实验数据如下表：
①请填写下表中的空白：

	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（ 取小数点后一位）．

Answer 1

分析 （1）根据中和热的概念以及物质的量与热量的关系以及热化学方程式的书写方法来解答；
（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；
（3）硫酸和氢氧化钠混合时，用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，使硫酸与NaOH溶液混合均匀；
（4）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，再根据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．

解答 解：（1）中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol H₂O时，放出57.3kJ的热量，则表示1中和热的热化学方程式为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（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，不能分几次来完成；
故选：C；
（3）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；
故选：D；
（4）①4次温度差分别为：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2组数据无效，其他3组的温度差平均值为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：-56.8kJ/mol．

点评 本题主要考查热化学方程式以及反应热的计算，题目难度中等，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法以及反应热测定的注意事项等问题．