Question

【題目】化學(xué)反應(yīng)都有能量變化，吸熱或放熱是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要形式之一。

Ⅰ．丙烷（C3H8）是一種優(yōu)良的燃料，下圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1molH2O（I）過(guò)程中的能量變化圖。試回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式：__________。

（2）二甲醚（CH3OCH3）是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊。1mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1455kJ的熱量。若1mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1645kJ的熱量，則混合氣體中丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為__________。

Ⅱ．用下圖所示的裝置進(jìn)行中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，分別取50mL0.55mol/L的NaOH溶液、50mL0.25mol/L的硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：

（1）從上圖實(shí)驗(yàn)裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是__________，除此之外，裝置中的一個(gè)明顯錯(cuò)誤是__________。

（2）近似認(rèn)為0.55mol/L的NaOH溶液和0.25mol/L的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·℃)，通過(guò)以下數(shù)據(jù)計(jì)算中和熱△H=__________（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）。

溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度t2/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
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

（3）若改用60mL0.25mol/L的H2SO4和50mL0.55mol/L的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量__________（填“相等”或“不相等”）。

（4）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）_____。

a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

d．將以上四實(shí)驗(yàn)測(cè)量溫度均納入計(jì)算平均值

Answer 1

【答案】 C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2215.0kJ/mol 1∶3 環(huán)形玻璃棒 未將小燒杯和大燒杯杯口保持相平 -56.8kJ/mol 不相等 abc

【解析】

Ⅰ．（1）根據(jù)圖像可知生成1mol液態(tài)水放出的熱量是553.75kJ，則1mol丙烷完全燃燒生成4mol水放出的熱量是4×553.75kJ＝2215.0kJ，因此丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2215.0kJ/mol。

（2）設(shè)混合氣體中丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，則x+y＝1，1455y+2215x＝1645kJ，解得x＝0.25、y＝0.75，因此混合氣體中丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為1∶3；

Ⅱ．（1）由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)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應(yīng)該相平、小燒杯口用硬紙板蓋住；

（2）第一次測(cè)定溫度差為：（29.5-26.1）℃=3.4℃；第二次測(cè)定的溫度差為：（32.3-27.2）℃=5.1℃；第三次測(cè)定的溫度差為：（29.2-25.9）℃=3.3℃；第四次測(cè)定的溫度差為：（29.8-26.3）℃=3.5℃，其中第二次的溫度差誤差較大，應(yīng)該舍棄，其它三次溫度差的平均值為：(3.4+3.3+3.5)/3℃=3.4℃。50mL0.55mol/L氫氧化鈉與50mL0.25mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100mL×1g/mL=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=mc△T=100g×4.18J/（g℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=－1.4212kJ/0.025mol=－56.8 kJ/mol；

（3）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，若改用60mL0.25mol/L的H2SO4和50mL0.55mol/L的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量增加，因此與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量不相等；

（4）a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果必須好，否則放出的熱量偏小，a正確；

b．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后，要將溫度計(jì)回零后再測(cè)定H2SO4溶液的溫度，否則放出的熱量偏小，b正確；

c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，否則會(huì)導(dǎo)致較多熱量散失，放出的熱量偏小，c正確；

d．根據(jù)以上分析可知將以上四次實(shí)驗(yàn)測(cè)量溫度均納入計(jì)算平均值會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)放出的熱量偏多，d錯(cuò)誤。

答案選abc。