Question

6．某实验小组用0.50mol•L^-1  NaOH溶液和0.50mol•L^-1  硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示．
（1）写出该反应的热化学方程式生成1mol H₂O（l）时的反应热为-57.3kJ•mol^-1$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示．

温度 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	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

①近似认为0.50mol•L^-1  NaOH溶液和0.50mol•L^-1 硫酸溶液的密度都是1.0g•mL^-1，中和后生成溶液的比热容c=4.18J•g^-1•℃^-1．则生成1mol H₂O（l）时的反应热△H=-53.5kJ/mol（取小数点后一位）．
②上述实验数值结果与-57.3kJ•mol^-1有偏差，产生偏差的原因不可能是（填字母）b．
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
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
（3）若将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L 1mol•L^-1 的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为△H₁、△H₂、△H₃，则△H₁、△H₂、△H₃的大小关系为△H₁=△H₂＜△H₃；．

Answer 1

分析 （1）根据热化学方程式中物质的物质的量与反应热成正比，标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程式；
（2）①先计算出每次试验操作测定的温度差，然后舍弃误差较大的数据，最后计算出温度差平均值，根据Q=m•c•△T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热；
②a．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溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入H₂SO₄溶液测温度，H₂SO₄的起始温度偏高；
（3）25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，弱电解质存在电离平衡，电离过程是吸热过程．

解答 解：（1）生成1mol H₂O（l）时的反应热为-57.3kJ•mol^-1，所以稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
（2）①第一次测定温度差为4.0℃，第二次测定的温度差为6.1℃，第三次测定的温度差为3.9℃，第三次测定的温度差为4.1℃，实验2的误差太大，要舍去，三次温度差的平均值为4.0℃，
50mL0.50mol•L^-1NaOH溶液与30mL0.50mol•L^-1硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为80mL×1g/cm³=80g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.3376kJ}{0.025mol}$=-53.5kJ/mol，
故答案为：-53.5kJ/mol；
②a．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．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，中和热的数值偏大，故b错误；
c．分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故c正确；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入H₂SO₄溶液测温度，H₂SO₄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d正确；
故答案为：b；
（3）中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、分别和1L 1mol•L^-1 的稀盐酸恰好完全反应，放出热热量57.3kJ；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热程，稀氨水和1L 1mol•L^-1 的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ，反应焓变是负值，所以△H₁=△H₂＜△H₃；
故答案为：△H₁=△H₂＜△H₃．

点评 本题主要考查了中和热的测定方法、计算、误差分析，注意掌握测定中和热的正确方法，明确实验操作过程中关键在于尽可能减少热量散失，使测定结果更加准确，题目难度不大．