Question

5．Ⅰ、某化学实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应反应热的测定
（1）写出该反应的热化学方程式（中和热为57.3kJ/mol）：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
（2）实验测得△H=-53.5kJ/mol，与标准数值△H=-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．分多次把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硫酸溶液的温度
Ⅱ、反应A（g）?B（g）+C（g）在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol•L^-1．温度T₁和T₂下A的浓度与时间关系如图所示．回答下列问题：
（3）上述反应的温度（填“大于”“小于”或“等于”，下同）T₁小于T₂，平衡常数K（T₁）小于K（T₂）．
（4）若温度T₂时，2min后反应达到平衡，A的转化率为60%，则：
①平衡时体系总的物质的量为0.08mol．
②反应的平衡常数K=0.045mol/L．
③反应在0～2min区间的平均反应速率v（A）=0.015mol/（L．min）．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，应生成1mol液态水；
（2）A．实验装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；
B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高；
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，热量散失较多；
Ⅱ、（3）温度越高达平衡所需的时间越短，然后结合图象分析反应的热效应，从而得出K的变化情况；
（4）根据三行式，结合平衡常数和反应速率的公式来求解．

解答 解：Ⅰ、（1）稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，应生成1mol液态水，热化学方程式为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（2）A、实验装置保温、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．用量筒量取盐酸时俯视读数，会导致所量的盐酸体积偏小，放出的热量偏低，中和热的数值偏小，故B正确；
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故C正确；
故选：ABC；
Ⅱ、（3）由图可知T₂先达平衡状态，所以T₁小于T₂，而温度越高K越小，所以正反应为吸热反应，所以温度越高K值越大，故答案为：小于；小于；
（4）A（g）?B（g）+C（g）
起始浓度：0.050         0         0 
变化浓度：0.03        0.03     0.03         
平衡浓度：0.02        0.03     0.03
①平衡时体系总的物质的量为=（0.02+0.03+0.03）×1=0.08mol；
②K=$\frac{0.03×0.03}{0.02}$=0.045mol/L；
③反应在0～2min区间的平均反应速率v（A）=$\frac{0.03mol/L}{2min}$=0.015mol/（L•min）；
故答案为：0.08mol；0.045mol/L；0.015mol/（L．min）．

点评 本题考查热化学方程式以及反应热的测定化学反应能量变化，化学平衡影响因素的分析判断，图象分析与化学平衡的计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．