Question

11．利用如圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下：
①量取50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液倒入小燒杯中，測量溫度；
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，測量溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，混合均勻后測量混合液溫度．請回答：
（1）如圖所示，儀器A的名稱是環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）設溶液的密度均為1g•cm^-3，中和后溶液的比熱容c=4.18J•（g•℃）^-1，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)寫出該中和熱的熱化學方程式H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O△H=-113.7kJ/mol

溫度 實驗次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度 t2/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	25.0	25.2		28.5
2	24.9	25.1		28.4
3	25.5	26.5		31.8

（3）上述實驗數(shù)值結果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）ac
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差     
b．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
c．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度．

Answer 1

分析 （1）儀器A的名稱環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，先根據(jù)Q=m•c•△T計算反應放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應熱；根據(jù)熱化學方程式的書寫方法來書寫；
（3）a．實驗裝置保溫、隔熱效果差，熱量散失較大；
b．為減少熱量散失，應該一次性倒入氫氧化鈉溶液；
c．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高

解答 解：（1）如圖所示，儀器A的名稱是環(huán)形玻璃攪拌棒；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）第1次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為25.1℃，反應后溫度為28.5℃，反應前后溫度差為3.4℃；
第2次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為25.0℃，反應后溫度為28.4℃，反應前后溫度差為3.4℃；
第3次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為26.0℃，反應后溫度為31.8℃，反應前后溫度差為5.8℃；
第3次實驗誤差較大，舍去，其他三次實驗的平均值為$\frac{3.4+3.4}{2}$℃=3.4℃，
50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液與50mL 0.55mol/L NaOH溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的質量為100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為三次實驗的平均值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1.421kJ，
所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.421kJ}{0.025mol}$=-56.85kJ/mol，該反應的熱化學方程式：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O△H=-113.7kJ/mol；
故答案為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O△H=-113.7kJ/mol；
（3）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，否則會引起熱量散失，故b錯誤；
c．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
故答案為：ac．

點評 本題考查熱化學方程式以及反應熱的測定與計算，題目難度大，注意理解測定原理、把握熱化學方程式的書寫方法等問題．