问题 问答题

某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液测定中和热.测定中和热的实验装置如图1所示.

(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):______.

(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,数据如下表所示:

①请填写下表中的空白:

温度起始温度t1/℃终止温度

t1/℃

温度差

(t2-t1)t1/℃

实验次数H2SO4NaOH平均值
126.226.026.130.1______
227.027.427.233.3
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃).则生成1molH2O的△H=______kJ/mol(取小数点后一位).

③上述实验结果的数值与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是______(填字母).

①室温低于10℃时进行实验,②在量取NaOH溶液的体积时仰视读数,③分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,④实验时用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒.

(3)将V1mL 0.4mol/LH2SO4溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图2所示(实验中始终保持V1+V2=50mL).下列叙述正确的是______

A做该实验时环境温度为22℃

B该实验表明化学能可转化为热能

CNaOH溶液的浓度约为1.2mol/L

D该实验表明有水生成的反应都是放热反应.

答案

(1)已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,稀硫酸和稀氢氧化钠溶液都是强酸和强碱的稀溶液,则反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl (aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol,

故答案为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol;

(2)①第2组数据明显有误,所以删掉,三次温度差平均值=

(30.1-26.1)+(29.8-25.9)+(30.4-26.3)
3
=4.0C,故答案为:4.0;

②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L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/ml=80g,温度变化的值为△T=4℃,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=-

1.3376KJ
0.025mol
=-53.5 kJ/mol,

故答案为:-53.5kJ/mol;

③①室温低于10℃时进行实验,散失热量,实验结果的数值偏小,故①正确;

②在量取NaOH溶液的体积时仰视读数,溶液的质量偏大,实验结果的数值偏小,故②正确;

③分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,散失热量,实验结果的数值偏小,故③正确;

④实验时用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,散失热量,实验结果的数值偏小,故④正确;

故选:①②③④;

(3)A.实验时的温度应为酸碱未混合之前的温度,则不是环境温度,故A错误;

B.发生中和反应,溶液温度升高,表明化学能可以转化为热能,故B正确;

C.恰好反应时参加反应的硫酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL,

恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n.

H2SO4 +2NaOH=Na2SO4+2H 2O

1 2

0.4mol/L×0.03L n

则n=0.4mol/L×0.03L×2=0.024mol,所以浓度是

0.024mol
0.02L
=1.2mol/L,故C正确;

D.只是该反应放热,其他有水生成的反应不一定,如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应,所以D错误.

故选BC.

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