题目内容
2.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 0.25mol/L硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
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(中和热数值为57.3kJ/mol):NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(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. (从下列选项中选出).
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)实验数据如下表: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)/℃ | ||
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 |
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)abc.a.实验装置保温、隔热效果差b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中.
分析 (1)根据中和热的概念来分析;
(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)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,先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量,然后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热;
③a.实验装置保温、隔热效果差,热量散失较大;
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,硫酸的起始温度偏高;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中,热量散失较大;
解答 解:(1)中和热为57.3kJ/mol,则中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
故答案为:NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
(2)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;
故选:C;
(3)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=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;
③a.实验装置保温、隔热效果差,热量散失较大,所得中和热的数值偏小,故a正确;
b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故b错误;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中,热量散失较大,所得中和热的数值偏小,故c正确;
故答案为:abc.
点评 本题考查热化学方程式以及反应热的计算,题目难度不大,注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法,以及测定反应热的误差等问题.
A. | 1mol乙烯分子中含有的共价键数目为4NA | |
B. | 2L 0.5mol•L-1(NH4)2SO4溶液中NH4+离子总数为2NA | |
C. | 1mol FeBr2与足量氯气反应时,转移的电子数为3NA | |
D. | 1mol Na2O2固体中含离子总数为4NA |
A. | 核素${\;}_{1}^{2}$H的中子数是0 | |
B. | 12C和14C互为同位素 | |
C. | 金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体 | |
D. | CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体 |
Ⅰ.配制0.50mol•L-1 NaOH溶液.若实验中大约要使用245mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体0.50mol•L-1×0.25L×40g•mol-1=5.0 g.(请列式计算出结果,无列式,结果不给分)
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示.
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ•mol-1):_$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)═$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1_.
(2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表.
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)℃ | ||
H2SO | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 31.2 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
③上述实验数据结果与57.3kJ•mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)a、b、c、d.
a.实验装置保温、隔热效果差
b.配制NaOH溶液定容时仰视刻度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度.
A. | NH3 | B. | HF | C. | C2H5OH | D. | CH4 |