Question

【題目】Ⅰ.當(dāng)今社會(huì)，能源的發(fā)展已成為全世界共同關(guān)注的話題，乙烷、二甲醚的燃燒熱較大，可用作燃料。如圖1表示乙烷、二甲醚燃燒過(guò)程中的能量變化。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）a＝______。

（2）乙烷的燃燒熱為______。

（3）等物質(zhì)的量的C2H6(l)比C2H6(g)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量______(填“多”或“少”)。

（4）根據(jù)題圖寫(xiě)出二甲醚完全燃燒時(shí)的熱化學(xué)方程式：________。

（5）從環(huán)保角度分析，放出相同的熱量時(shí)選擇_______(填“乙烷”或“二甲醚”)作為燃料產(chǎn)生的二氧化碳較少。

Ⅱ.利用如圖2裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用量筒量取50mL0.25mol/L硫酸倒入小燒杯中，測(cè)出硫酸溫度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol/L NaOH 溶液，并用另一溫度計(jì)測(cè)出其溫度；

③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測(cè)出混合液最高溫度。

回答下列問(wèn)題：

（1）大小燒杯中填充泡沫塑料的作用是_______。

（2）倒入NaOH溶液的正確操作是_______（從下列選出）。

A．一次迅速倒入 B．分三次少量倒入 C．沿玻璃棒緩慢倒入

（3）使硫酸與 NaOH 溶液混合均勻的正確操作是_______。

（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

26.3

溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)	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	①_______
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	29.8

②近似認(rèn)為0.55mol/LNaOH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ΔH＝______（取小數(shù)點(diǎn)后一位）。

③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________（請(qǐng)答出兩條）。

Answer 1

【答案】 －1560kJ·mol－1 少 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＝－1455kJ·mol－1 乙烷 保溫隔熱，減少熱量的散失 A 用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃棒上下攪動(dòng) 3.4 －56.8kJ/mol ①實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差。②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。分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中。量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)。

【解析】

Ⅰ.（1）依據(jù)原子守恒分析可知?dú)湓�子守恒�?/span>6a=2，a=；

（2）依據(jù)原子守恒分析可知?dú)湓�子守恒�?/span>6a=2，a=，則根據(jù)圖象分析可知mol乙烷完全燃燒放熱520kJ，所以1mol乙烷完全燃燒放熱為520KJ×3=1560kJ，則乙烷的燃燒熱△H=-1560 kJ·mol－1，故答案為-1560 kJ·mol－1；

（3）因?yàn)橐簯B(tài)乙烷轉(zhuǎn)化為氣態(tài)乙烷要吸熱，所以等物質(zhì)的量的液態(tài)乙烷比氣態(tài)乙烷完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量少，故答案為少；

（4）根據(jù)圖象分析可知mol二甲醚完全燃燒放熱485kJ，則1mol二甲醚完全燃燒放熱=485kJ×3=1455kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＝－1455kJ·mol－1，故答案為CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＝－1455kJ·mol－1；

（5）根據(jù)圖象可知，消耗相同物質(zhì)的量的乙烷和二甲醚生成的二氧化碳相同，但放出的熱量乙烷多，所以放出相同的熱量時(shí)，選擇乙烷作為燃料產(chǎn)生的CO2較少，故答案為乙烷；

Ⅱ.（1）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是：保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量散失；

（2）根據(jù)硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)迅速劇烈，并且釋放大量熱，一次性快速倒入可以減少熱量散發(fā)而引來(lái)的誤差，故選A；

（3）用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃棒輕輕地?cái)噭?dòng)使硫酸與NaOH溶液混合均勻，可以使硫酸與 NaOH 溶液混合均勻；

（4）①4次溫度差分別為：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2組數(shù)據(jù)無(wú)效，溫度差平均值為3.4℃，故答案為3.4℃；

②50mL 0.25mol/L硫酸與50mL0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.25mol/L×2=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==-56.8kJ/mol；故答案為-56.8kJ/mol；

③裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小；量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大；NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中，熱量散失較大，所得中和熱的數(shù)值偏小；溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測(cè)溫度，硫酸的起始溫度偏高，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小；以上操作，寫(xiě)兩條即可。