Question

6．利用如圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.25mol/L硫酸倒入小燒杯中，測出硫酸溶液溫度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，并測出其溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測出混合液最高溫度．
回答下列問題：
（1）寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式（中和熱為-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溶液的正確操作是C（從下列選出）
A．沿玻璃棒緩慢倒入　B．分三次少量倒入   C．一次迅速倒入
（3）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是D （從下列選出）
A．用溫度計小心攪拌                 
B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯                   
D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒輕輕地攪動
（4）實驗數(shù)據(jù)如下表：
①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

	起始溫度t1℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值 （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近似認(rèn)為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熱容c=4.18J/（g•℃）．則中和熱△H=-56.8kJ/mol（ 取小數(shù)點后一位）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)中和熱的概念以及物質(zhì)的量與熱量的關(guān)系以及熱化學(xué)方程式的書寫方法來解答；
（2）根據(jù)硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)迅速劇烈，并且釋放大量熱，一次性快速倒入可以減少熱量散發(fā)而引來的誤差；
（3）硫酸和氫氧化鈉混合時，用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，使硫酸與NaOH溶液混合均勻；
（4）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，再根據(jù)Q=m•c•△T計算反應(yīng)放出的熱量，最后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應(yīng)熱．

解答 解：（1）中和熱是指在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol H₂O時，放出57.3kJ的熱量，則表示1中和熱的熱化學(xué)方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）根據(jù)硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)迅速劇烈，并且釋放大量熱，一次性快速倒入可以減少熱量散發(fā)而引來的誤差，不能分幾次來完成；
故選：C；
（3）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是：用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動；
故選：D；
（4）①4次溫度差分別為：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2組數(shù)據(jù)無效，其他3組的溫度差平均值為3.4℃；
故答案為：3.4；
②50mL0.25mol/L硫酸與50mL0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的質(zhì)量為100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=-56.8kJ/mol；
故答案為：-56.8kJ/mol．

點評 本題主要考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計算，題目難度中等，注意理解中和熱的概念、把握熱化學(xué)方程式的書寫方法以及反應(yīng)熱測定的注意事項等問題．