解题思路:Ⅰ(1)lg甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.625kJ热量,16g甲烷燃烧放热890KJ,依据热化学方程式书写方法标注聚集状态和对应焓变写出;
(2)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量,但是没有245mL的容量瓶;
(3)稀硫酸和稀氢氧化钠混合时,用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地上下移动;用不同的量筒分别量取稀硫酸、稀氢氧化钠溶液的体积;
(4)①先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值;
②先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量,然后根据△H=-[Q/n]kJ/mol计算出反应热;
③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多;
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高;
e、氧化钠与水反应生成NaOH,相同质量的氧化钠比氢氧化钠得到的氢氧化钠的物质的量多;
Ⅱ(1)Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液,能置换出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn原电池,原电池反应比化学反应速率快;
(2)要对比试验效果,那么除了反应的物质的量不一样以外,要保证其它条件相同,而且是探究硫酸铜量的影响,那么每组硫酸的量要保持相同,六组反应的总体积也应该相同,据此解答;
(3)根据固体的表面积越小,化学反应速率越小.
Ⅰ(1)lg甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.625kJ热量,16g甲烷燃烧放热890kJ,则甲烷燃烧热的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;
故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;
(2)容量瓶没有245mL规格的,只能用250mL规格的,需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g,故答案为:5.0;
(3)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示.装置中环形玻璃搅拌棒的搅拌方法是轻轻地上下移动;实验中用不同的量筒分别量取稀硫酸、稀氢氧化钠溶液的体积,并测出初始温度;
故答案为:上下移动;2;
(4)①4次温度差分别为:4.0℃,4.1℃,3.9℃,5.1℃,第四组数据舍去,三次温度差平均值为4.0℃;
故答案为:4.0;
50mL 0.5mol/L NaOH溶液和30mL 0.5mol/L稀硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:80ml×1g/cm3=80g,温度变化的值为△T=4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/(g•℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376KJ,所以实验测得的中和热△H=-[1.3376KJ/0.025mol]=-53.5 kJ/mol;
故答案为:-53.5 kJ/mol;
③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a正确;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值偏大,故b错误;
b.分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多,测得温度偏低,中和热的数值偏小,故c正确;
b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故d正确,
e、氧化钠与水反应生成NaOH,相同质量的氧化钠比氢氧化钠得到的氢氧化钠的物质的量多,测得的热量偏大,中和热的数值偏大,故e错误;
故答案为:acd;
Ⅱ(1)Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液,能置换出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn原电池,而加快化学反应速率,
故答案为:CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池,加快了氢气生成的速率;
(2)要对比试验效果,那么除了反应的物质的量不一样以外,要保证其它条件相同,而且是探究硫酸铜量的影响,那么每组硫酸的量要保持相同,六组反应的总体积也应该相同.A组中硫酸为30ml,那么其它组硫酸量也都为30ml.而硫酸铜溶液和水的总量应相同,F组中硫酸铜20ml,水为0,那么总量为20ml,所以V9=17.5ml,V1=30ml.故答案为:30;17.5;
(3)因为锌会先与硫酸铜反应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降;
故答案为:当加入一定量的硫酸铜后,生成的单质铜会沉积在锌的表面,降低了锌与溶液的接触面积,使反应速率下降.
点评:
本题考点: 中和热的测定;反应速率的定量表示方法.
考点点评: 本题主要考查了中和热概念、测定原理及反应热的计算,影响化学反应速率的因素,并且融合了化学实验,形式新颖灵活,题目难度中等.