Question

【題目】(Ⅰ)50mL0.5mol·L-1的鹽酸與50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在下圖所示的位置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題：
（1）從實(shí)驗裝置上看，可知下圖裝置有三處不妥之處，請指出。

（2）在測定中和熱的實(shí)驗中，計算反應(yīng)熱時需要的數(shù)據(jù)有_________
①酸的濃度和體積 ②堿的濃度和體積 ③比熱容 ④反應(yīng)前后溶液的溫度差 ⑤操作所需時間
A.①②③⑤
B.①②③④
C.②③④⑤
D.①③④⑤
（3）實(shí)驗中改用60mL0.50mol·L-1的鹽酸跟50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗相比，所求中和熱(填“相等”或“不相等”)，所放出的熱量(填“相等”或“不相等”)。
（4）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗，測得的中和熱數(shù)值會（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（5）(Ⅱ)化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程，化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時釋放(或吸收)的能量，已知白磷和P4O6 的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能： ： kJ·mol-1 ， ： kJ·mol-1 ， ： kJ·mol-1 ， 則反應(yīng)P4(白磷) +3O2=P4O6的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為。

（6）肼(N2H4)可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。
已知：①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l) △H1═-19.5kJmol-1
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g) △H2═-534.2kJmol-1
寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
（7）化學(xué)反應(yīng)N2+3H2 2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)生成NH3(I)的熱化學(xué)方程式是。

Answer 1

【答案】
（1）無環(huán)形玻璃攪拌棒；在大小燒杯間沒有填滿碎泡沫(或紙條)；小燒杯口與大燒杯口不相等
（2）B
（3）不等；相等
（4）偏小
（5）P4(白磷 s)+N2O4(I)=3N2(g)+2H2O(g)
（6）△H=-1638kJ·mol-12N2H4(I)+N2O4(I)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol
（7）N2(g)+3H2(g) 2NH3(I) △H=2(a-b-c)kJ·mol-1
【解析】（1）為了測得溫度的最高值，應(yīng)在最短的時間內(nèi)讓鹽酸和氫氧化鈉充分反應(yīng)，故缺少環(huán)形玻璃攪拌棒；為了測得溫度的最高值，應(yīng)加強(qiáng)保溫、隔熱和防止熱量散失措施，應(yīng)在在大小燒杯間填滿碎泡沫（或紙條），并使小燒杯口與大燒杯口相平；
(2)在測定中和熱的實(shí)驗中，計算反應(yīng)熱時需要的數(shù)據(jù)有酸的濃度和體積、堿的濃度和體積、比熱容、反應(yīng)前后溶液的溫度差，與實(shí)驗操作所需時間無關(guān)，故選項B符合題意；
(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并若用60mL0.50molL-1鹽酸與50mL0.55molL-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)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(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關(guān)，中和熱數(shù)值相等；
(4)氨水為弱堿，電離過程為吸熱過程，所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量小于57.3kJ；
(5)白磷燃燒放出的熱量=生成物的鍵能-反應(yīng)物的鍵能=12×360 kJ-（6×198）kJ-（3×498）kJ=1638 kJ，反應(yīng)的焓變是-1638 KJ/mol；反應(yīng)P4（白磷）燃燒生成P4O6的熱化學(xué)方程式為：P4（s）+3O2（g）=P4O6（g）△H=-1638 KJ/mol；
（6）N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=-19.5kJmol-1②N2H4（l）+O2 （g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.2kJmol-1 根據(jù)蓋斯定律寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程：②×2-①得到：2N2H4（l）++N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9 kJ/mol；
（7）由圖可知，生成1mol NH3（g）放出的熱量為b-akJ，由氣體變?yōu)橐后w，放出熱量為ckJ，則N2（g）+3H2（g）=2NH3（1）△H=-2（b-a）kJ/mol+2（-c）kJ/mol=2（a-b-c）kJmol-1。