12.某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L H2SO4溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定:
Ⅰ.配制0.50mol/L NaOH溶液
(1)若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mL NaOH溶液,則至少需要稱量NaOH固體5.0g.
(2)從表圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器(填序號(hào))abe.
名稱托盤天平(帶砝碼)小燒杯坩堝鉗玻璃棒藥匙量筒
儀器
序號(hào)abcdef
Ⅱ.測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示
(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(中和熱數(shù)值57.3kJ/mol):$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)═$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
(2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表.
①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
溫度
起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃平均溫度差
(t2-t1)/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.130.1
227.027.427.233.3
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
②近似認(rèn)為0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L H2SO4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=-53.5kJ/mol(取小數(shù)點(diǎn)后一位).
③上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值與57.3kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)acd.
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b.在量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中
d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度.

分析 Ⅰ.(1)根據(jù)公式m=nM=cVM來計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量,但是沒有245mL的容量瓶;
(2)氫氧化鈉要在小燒杯中稱量,根據(jù)稱量固體氫氧化鈉所用的儀器來回答;
Ⅱ.(1)根據(jù)酸堿中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量書寫熱化學(xué)方程式;
(2)①先判斷溫度差的有效性,然后求出溫度差平均值;
②先根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量,然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱;
③a.裝置保溫、隔熱效果差,測(cè)得的熱量偏;
b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù),會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大,放出的熱量偏高;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中,測(cè)得的熱量偏。
d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度,硫酸的起始溫度偏高.

解答 解:Ⅰ.(1)沒有245mL的容量瓶,所以用250mL的容量瓶,需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g,
故答案為:5.0;
(2)氫氧化鈉要在小燒杯中稱量,稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙,
故答案為:a b e;
Ⅱ.(1)已知稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量,稀硫酸和氫氧化鋇鈉稀溶液都是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,
故答案為:$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
(2)4次溫度差分別為:4.0℃,4.1℃,3.9℃,4.1℃,4組數(shù)據(jù)都有效,溫度差平均值=$\frac{4.0℃+4.1℃+3.9℃+4.1℃}{4}$=4.0℃,
故答案為:4.0;
②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的質(zhì)量為:80ml×1g/ml=80g,溫度變化的值為△T=4℃,則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=80g×4.18J/(g•℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376KJ,所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.3376kJ}{0.025mol}$=-53.5 kJ/mol,
故答案為:-53.5kJ/mol;
③a.裝置保溫、隔熱效果差,測(cè)得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故a正確;
b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù),會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大,放出的熱量偏高,中和熱的數(shù)值偏大,故b錯(cuò)誤;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中,熱量散失,中和熱的數(shù)值偏小,故c正確;
d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度,硫酸的起始溫度偏高,溫度差偏小,測(cè)得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故d正確;
故答案為:acd.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查中和熱的測(cè)定,題目難度中等,涉及溶液的配制、熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計(jì)算,注意理解中和熱的概念、把握熱化學(xué)方程式的書寫方法,以及測(cè)定反應(yīng)熱的誤差等問題,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.反應(yīng)A(g)?2B(?)+C(g)-Q已達(dá)到平衡,假設(shè)A、C狀態(tài)始終保持不變,下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)混合氣體的質(zhì)量不變,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
B.縮小容器體積,重新達(dá)到平衡時(shí),氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變或增大
C.在恒壓容器中升高溫度,氣體混合物中C%可能先增大后減小
D.在恒容容器中升高溫度,達(dá)到新平衡時(shí),氣體的密度可能增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.(1)硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列哪些方面火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫黃可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸.某企業(yè)用如圖1所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列哪些方面BCD
A.橡膠的硫化
B.表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成
C.鉛蓄電池的生產(chǎn)
D.過磷酸鈣的制備
(2)為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝熱交換器(填設(shè)備名稱).吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面,有利于三氧化硫的吸收.
(3)如果進(jìn)入接觸室的混合氣(含SO2體積分?jǐn)?shù)為7%、O2為11%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.在實(shí)際生產(chǎn)中,SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓和450℃,而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件,其原因分別是不選擇B點(diǎn),因?yàn)閴簭?qiáng)越大對(duì)設(shè)備的投資大,消耗的動(dòng)能大,SO2原料的轉(zhuǎn)化率已是97%左右,再提高壓強(qiáng),SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小,所以采用1個(gè)大氣壓、不選擇C點(diǎn),因?yàn)闇囟仍降停琒O2轉(zhuǎn)化率雖然更高,但催化作用受影響,450℃時(shí),催化劑的催化效率最高,故不選C點(diǎn).
(4)為使硫黃充分燃燒,經(jīng)流量計(jì)l通入燃燒室的氧氣過量50%;為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍;則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)l和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為6:5.假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為0.41%(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計(jì)).
(5)工業(yè)對(duì)硫酸廠尾氣的處理方法一般是用氨水吸收.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

20.鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切.t℃時(shí),反應(yīng)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO):n(CO2)=4:1.若在1L密閉容器中加入0.02mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡.此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x=0.0125mol..

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.已知:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g)△H=-98kJ/mol.某溫度下,向一體積為2L的密閉容器中充入0.2mol SO2和0.1mol O2,1min后達(dá)到平衡,壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?0%,下列說法不正確的是( 。
A.1min內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.03 mol•L-1•min-1
B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值為7.5
C.SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%
D.降低溫度,SO2平衡濃度減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.中科院大連化學(xué)物理研究所的“煤基甲醇制取低碳烯烴技術(shù)(簡(jiǎn)稱DMTO)”榮獲2014年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng).DMTO技術(shù)主要包括煤的氣化、液化、烯烴化三個(gè)階段,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
(i) 煤氣化制合成氣:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
(ii) 煤液化制甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
(iii)甲醇制取低碳烯烴:2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)△H=-11.72kJ•mol-1…(a)
3CH3OH(g)?C3H6(g)+3H2O(g)△H=-30.98kJ•mol-1…(b)
回答下列問題:
(1)已知:C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H=+172.5kJ•mol-1
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ•mol-1
反應(yīng)(i)能自發(fā)進(jìn)行的條件是高溫(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”).
(2)反應(yīng)(ii)中以氫碳[n(H2):n(CO)]投料比為2制取甲醇,溫度、壓強(qiáng)與CO的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖1.

①對(duì)于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則A點(diǎn)時(shí)反應(yīng)(ii)的Kp=0.16(保留兩位有效數(shù)字,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)).
②比較P1小于P2,Kp(Q)等于Kp(R)(填“大于”、“小于”或“等于”).
③工業(yè)上常以銅基催化劑,壓強(qiáng)5MPa,溫度275℃下發(fā)生反應(yīng)(ii),CO轉(zhuǎn)化率可達(dá)到40%左右.為提高CO轉(zhuǎn)化率除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有升高溫度、增大壓強(qiáng)(寫出2個(gè)).
④若反應(yīng)(ii)在恒容密閉容器內(nèi)進(jìn)行,T1溫度下甲醇濃度隨時(shí)間變化曲線如圖2所示;不改變其他條件,假定t2時(shí)刻迅速降溫到T2,t3時(shí)刻體系重新達(dá)到平衡.試在圖中畫出t2時(shí)刻后甲醇濃度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖(在圖2中標(biāo)出t3).
(3)烯烴化階段:在常壓和某催化劑作用下,甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率及乙烯、丙烯等物質(zhì)的選擇性(指除了水蒸氣以外的產(chǎn)物中乙烯、丙烯等物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))與反應(yīng)溫度之間的關(guān)系如圖3.為盡可能多地獲得乙烯,控制反應(yīng)溫度為550℃的理由是550℃時(shí)甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率仍處于較高水平且產(chǎn)物中乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.某化學(xué)小組擬采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)來電解飽和食鹽水,并用電解產(chǎn)生的H2還原CuO粉末來測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量,同時(shí)檢驗(yàn)氯氣的氧化性.

(1)為完成上述實(shí)驗(yàn),正確的連接順序?yàn)镋 接A,B接C(填寫連接的字母).
(2)對(duì)硬質(zhì)玻璃管里的氧化銅粉末加熱前,需要的操作為檢驗(yàn)氫氣的純度.
(3)若檢驗(yàn)氯氣的氧化性,則乙裝置的a瓶中溶液及對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是淀粉碘化鉀溶液,溶液變?yōu)樗{(lán)色.
(4)為測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量,設(shè)計(jì)了如下甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為a g,放入CuO后,精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和CuO的總質(zhì)量為b g,實(shí)驗(yàn)完畢后
甲方案:通過精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和Cu粉的總質(zhì)量為c g,進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量.
乙方案:通過精確測(cè)定生成水的質(zhì)量d g,進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量.
①請(qǐng)你分析并回答:你認(rèn)為不合理的方案及其不足之處是乙方案不合理,因?yàn)榭諝庵械腃O2和H2O通過D口進(jìn)入U(xiǎn)型管,造成實(shí)驗(yàn)誤差較大.
②按測(cè)得結(jié)果更準(zhǔn)確的方案進(jìn)行計(jì)算,Cu的相對(duì)原子質(zhì)量$\frac{16(c-a)}{b-c}$.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.恒溫恒容下,將2molA氣體和2molB氣體通入體積為2L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+2B(g)?xC(g)+2D(g),2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)剩余1.2mol B,并測(cè)得C的濃度為1.2mo1•L-1
(1)從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為0.6mol/(L.min).
(2)x=6.
(3)A的轉(zhuǎn)化率與B的轉(zhuǎn)化率之比為1:1.
(4)保持容器容積不變,向其中加入amolHe,則該反應(yīng)的正反應(yīng)速率為不變(填“增大”或“減小”或“不變”),平衡將不移動(dòng)(填“正向移動(dòng)”或“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上,首先提出原子結(jié)構(gòu)有核模型的科學(xué)家是( 。
A.湯姆生B.玻爾C.盧瑟福D.普朗克

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同步練習(xí)冊(cè)答案