Question

【题目】测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。

(1)理论上强酸强碱的稀溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量，写出表示稀硫酸和氢氧化钠稀溶液反应的中和热的热化学方程式： ____________________。

(2)仪器A的名称是 _____________；在实验过程中，如果不把温度计上的酸用水冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度，则测得的ΔH_____________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)取50 mL NaOH溶液和30 mL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： ___________

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	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

②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)则中和热ΔH= _____________(取小数点后一位)

③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是_____________ (填序号)。

a.实验装置保温隔热效果差

b.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaO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

Answer 1

【答案】H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol或H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol 环形玻璃搅拌棒 偏大 4.0 -53.5 kJ/mol acd

【解析】

（1）中和热是指强酸强碱的稀溶液反应生成1 mol水时所放出的热量，据此写出中和热的热化学方程式；

（2）仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；在实验过程中，如果不把温度计上的酸用水冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度，酸和碱之间因发生反应而导致热量损失，据此分析中和热ΔH的误差；

（3）①分别计算4次实验的温度差，再求取温度差的平均值；

②根据公式Q=mc△T计算反应中放出的热量，再计算反应生成水的物质的量，进而计算生成1mol水所放出的热量，即为中和热；

③根据计算可知，测量值偏小，这说明反应中有热量损失，据此分析。

（1）中和热是指强酸强碱的稀溶液反应生成1 mol水时所放出的热量，已知理论上强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量，稀硫酸和氢氧化钠稀溶液分别是强酸、强碱，则中和热的热化学方程式为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol或H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol；

故答案为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol或H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol；

（2）仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；在实验过程中，如果不把温度计上的酸用水冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度，酸和碱之间因发生反应而导致热量损失，使测得的中和热数值将会减小，则ΔH>-57.3 kJ/mol，则ΔH 偏大；

故答案为：环形玻璃搅拌棒；偏大；

（3）①4次实验的温度差分别为：4℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，因此实验2中的数据是无效的，应该舍去，所以温度差的平均值为(4℃+3.9℃+4.1℃)÷3=4℃；

故答案为：4.0；

②50mL 0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应，硫酸是过量的，则生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的平均值为△T=4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=80g×4.18J/(g℃)×4.0℃=1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热；故答案为：53.5kJ/mol；

③根据计算可知，测量值偏小，这说明反应中有热量损失，

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，a项正确；

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，使得反应中放出的热量偏高，中和热的数值偏大，b项错误；

c.尽量一次快速将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，这样会损失部分热量，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，c项正确；

d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，由于温度计上附着有氢氧化钠，会消耗硫酸，因此实验过程中放出的热量会减少，中和热的数值偏小，d项正确；

综上所述，上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是acd；

故答案为：acd。