Question

16．利用下图装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL 0.5mol/L盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸溶液温度；
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）写出稀盐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E（从下列选出）．C
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）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是（从下列选出）．D
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）/℃
	HCl	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0.5mol/L盐酸溶液的密度都是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）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）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）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．

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=-57.3kJ/mol；
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（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）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡烧杯，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌，否则会有热量散失；
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，温度差平均值为3.4℃；
故答案为：3.4℃；
②50mL 0.5mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol，溶液的质量为100ml×1g/cm³=100g，温度变化的值△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 本题考查了中和热的测定方法，题目难度不大，注意掌握测定中和热的正确方法，明确实验操作过程中关键在于尽可能减少热量散失，使测定结果更加准确．