在量热计中(如图)将100 mL 0.50 mol·L-1的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液混合,温度从298.0 K升高至300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要热量)是150.5 J·K-1,溶液密度均为1 g·mL-1,生成溶液的比热容c=4.184 J·(g·K)-1。
(1).试求CH3COOH的中和热ΔH表达数值式。
(2).上述数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生原因可能是
a.实验装置保温、隔热效果差
b.配制0.55 mol/L NaOH溶液时俯视刻度线读数
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
e.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
(1) CH3COOH的中和热,ΔH=-53.3 kJ·mol-1
(2)a c d(少选、错选均不给分)
(1)反应中放出的热量是4.184 J·(g·K)-1×200g×2.7K+150.5J·K-1×2.7K=2665.71J。由于在反应中生成0.05mol水,所以该反应的中和热△H=-2.66571kJ÷0.05mol=-53.3 kJ·mol-1。
(2)上述数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,这说明反应中有热量损失,所以选项acd都是正确的;配制0.55 mol/L NaOH溶液时俯视刻度线读数,则溶液浓度偏大,测定结果应该是偏低的;用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数,则氢氧化钠溶液的体积偏大,所以测定结果偏高,答案选acd。