Question

11．利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①量取50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液倒入小烧杯中，测量温度；
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，测量温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度．请回答：
（1）如图所示，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；
（2）设溶液的密度均为1g•cm^-3，中和后溶液的比热容c=4.18J•（g•℃）^-1，请根据实验数据写出该中和热的热化学方程式H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O△H=-113.7kJ/mol

温度 实验次数	起始温度t1/℃			终止温度 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）ac
a．实验装置保温、隔热效果差     
b．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度．

Answer 1

分析 （1）仪器A的名称环形玻璃搅拌棒；
（2）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，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；根据热化学方程式的书写方法来书写；
（3）a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大；
b．为减少热量散失，应该一次性倒入氢氧化钠溶液；
c．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

解答 解：（1）如图所示，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；
故答案为：环形玻璃搅拌棒；
（2）第1次实验H₂SO₄和NaOH溶液起始平均温度为25.1℃，反应后温度为28.5℃，反应前后温度差为3.4℃；
第2次实验H₂SO₄和NaOH溶液起始平均温度为25.0℃，反应后温度为28.4℃，反应前后温度差为3.4℃；
第3次实验H₂SO₄和NaOH溶液起始平均温度为26.0℃，反应后温度为31.8℃，反应前后温度差为5.8℃；
第3次实验误差较大，舍去，其他三次实验的平均值为$\frac{3.4+3.4}{2}$℃=3.4℃，
50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为100ml×1g/ml=100g，温度变化的值为三次实验的平均值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1.421kJ，
所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.421kJ}{0.025mol}$=-56.85kJ/mol，该反应的热化学方程式：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O△H=-113.7kJ/mol；
故答案为：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O△H=-113.7kJ/mol；
（3）a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；
b．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，否则会引起热量散失，故b错误；
c．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，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故c正确；
故答案为：ac．

点评 本题考查热化学方程式以及反应热的测定与计算，题目难度大，注意理解测定原理、把握热化学方程式的书写方法等问题．