Question

5．中和熱的測定是高中重要的定量實驗．取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于如圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：
（1）從如圖實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是環形玻璃攪拌器，除此之外，裝置中的一個明顯錯誤是大燒杯杯口與小燒杯杯口沒有相平．
（2）若改用60mL 0.25mol•L^-1H₂SO₄和50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液進行反應與上述實驗相比，所放出的熱量不相等（填“相等”、“不相等”），若實驗操作均正確，則所求中和熱相等（填“相等”“不相等”）．
（3）實驗數據如表：
①請填寫如表中的空白：

溫度 實驗次數	起始溫度t1℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5	3.4
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似認為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃）．則中和熱△H=-56.8 kJ/mol （取小數點后一位）．

Answer 1

分析 （1）根據量熱計的構造來判斷該裝置的缺少儀器；為了減少熱量的損失，大燒杯杯口與小燒杯杯口相平；
（2）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，并根據中和熱的概念和實質來回答；
（3）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②根據Q=m•c•△T計算，先根據Q=m•c•△T計算反應放出的熱量，然后根據△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應熱；

解答 解：（1）由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌器；為了減少熱量的損失，大燒杯杯口與小燒杯杯口相平；
故答案為：環形玻璃攪拌器；大燒杯杯口與小燒杯杯口沒有相平；
（2）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，若用60mL 0.25mol•L^-1H₂SO₄和50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，中和熱相等；
故答案為：不相等；相等；
（3）①4次溫度差分別為：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2組數據明顯有誤，舍去，溫度差平均值為 $\frac{3.4℃+3.3℃+3.5℃}{3}$=3.4℃；
故答案為：3.4；
②0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸溶液50mL進行中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的質量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值△T為3.4℃來計算，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.421kJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.421kJ}{0.025mol}$=-56.8 kJ/mol；
故答案為：-56.8 kJ/mol；

點評 本題考查中和熱的測定與計算，題目難度中等，注意理解中和熱的概念是解題的關鍵．