Question

【題目】某研究小組將V1mL0.50mol/LH2SO4溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1 +V2=50mL)。回答下列問題：

(1)上圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中有一個(gè)明顯的錯(cuò)誤________________。

(2)為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)過程中將NaOH溶液________________ (選填“一次”或“分多次”）倒入盛有稀硫酸的小燒杯中。溶液混合后，準(zhǔn)確讀取混合溶液的____________，記為終止溫度。

(3)研究小組做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度________ 22°C(填“高于”、“ 低于”或“等于”），判斷的依據(jù)是___________________。

(4)由題干及圖形可知，V1：V2=_________時(shí)，酸堿恰好完全中和，此反應(yīng)所用NaOH溶液的濃度應(yīng)為_________ mol/L。

(5)若通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定及有關(guān)計(jì)算知此反應(yīng)共放出a kJ的熱量.請(qǐng)寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____。

Answer 1

【答案】 缺少環(huán)形玻璃攪拌棒 一次 最高溫度 低于 從圖形起點(diǎn)可知：5mLH2SO4溶液和45mLNaOH溶液反應(yīng)放熱后的溫度已經(jīng)是22 °C，則溶液混合前的實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度一定低于22 °C 3：2 1.5mol/L H+(aq)+OH-(aq)=H2O(aq) △H=-100a/3 kJ mol-1或H2SO4(aq) +2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O (l) △H= -200a/3 kJ mol-1

【解析】試題分析：本題考查中和熱的測(cè)定和計(jì)算。

（1）中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)裝置中應(yīng)用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌混合液，裝置圖中缺少環(huán)形玻璃攪拌棒。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)過程中將NaOH溶液一次倒入盛有稀硫酸的小燒杯中，若分多次倒入將頻繁打開泡沫塑料板引起熱量的散失，使測(cè)得的中和熱的絕對(duì)值偏小。溶液混合后，準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度。

（3）由圖像知，22℃是5mL的硫酸溶液和45mL的NaOH溶液反應(yīng)放熱后的最高溫度，則溶液混合前的環(huán)境溫度一定低于22℃。

（4）當(dāng)溫度最高時(shí)，酸堿恰好完全中和，由圖知28℃時(shí)酸堿恰好完全反應(yīng)，此時(shí)消耗硫酸溶液的體積V1為30mL，消耗的NaOH溶液的體積V2為50mL-30mL=20mL，V1：V2=3:2。2n（H2SO4）=n（NaOH），20.5mol/L30mL=c（NaOH）20mL，c（NaOH）=1.5mol/L。

（5）該反應(yīng)生成n（H2O）=2n（H2SO4）=20.5mol/L0.03mL=0.03mol，則中和熱ΔH=-=kJ/mol，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H+(aq)+OH-(aq)=H2O(aq) △H=-100a/3 kJ mol-1或H2SO4(aq) +2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O (l) △H= -200a/3 kJ mol-1。