Question

【题目】(Ⅰ)50mL0.5mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在下图所示的位置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

(1)从实验装置上看，可知下图装置有三处不妥之处，请指出____________。

(2)在测定中和热的实验中，计算反应热时需要的数据有_________

①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容 ④反应前后溶液的温度差 ⑤操作所需时间

A.①②③⑤ B. ①②③④ C. ②③④⑤ D. ①③④⑤

(3)实验中改用60mL0.50mol·L-1的盐酸跟50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热_________(填“相等”或“不相等”)，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)。

(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

(Ⅱ)（5）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量，已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能：：kJ·mol-1，：kJ·mol-1，：kJ·mol-1，则反应P4(白磷)+3O2=P4O6的热化学反应方程式为__________________。

(6)肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。

已知：①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l) △H1═-19.5kJmol-1

②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g) △H2═-534.2kJmol-1

写出肼和N2O4反应的热化学方程式___________________ 。

(7)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，该反应生成NH3(I)的热化学方程式是______________。

Answer 1

【答案】无环形玻璃搅拌棒；在大小烧杯间没有填满碎泡沫(或纸条)；小烧杯口与大烧杯口不相等B不等相等偏小P4(白磷 s)+N2O4(I)=3N2(g)+2H2O(g)； △H=—1638kJ·mol-12N2H4(I)+N2O4(I)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1048.9kJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(I) △H=2(a-b-c)kJ·mol-1

【解析】

（1）为了测得温度的最高值，应在最短的时间内让盐酸和氢氧化钠充分反应，故缺少环形玻璃搅拌棒；为了测得温度的最高值，应加强保温、隔热和防止热量散失措施，应在在大小烧杯间填满碎泡沫（或纸条），并使小烧杯口与大烧杯口相平；

(2)在测定中和热的实验中，计算反应热时需要的数据有酸的浓度和体积、碱的浓度和体积、比热容、反应前后溶液的温度差，与实验操作所需时间无关，故选项B符合题意；

(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，中和热数值相等；

(4)氨水为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量小于57.3kJ；

(5)白磷燃烧放出的热量=生成物的键能-反应物的键能=12×360 kJ-（6×198）kJ-（3×498）kJ=1638 kJ，反应的焓变是-1638 KJ/mol；反应P4（白磷）燃烧生成P4O6的热化学方程式为：P4（s）+3O2（g）=P4O6（g）△H=-1638 KJ/mol；

（6）N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=-19.5kJmol-1
②N2H4（l）+O2 （g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.2kJmol-1
根据盖斯定律写出肼和N2O4反应的热化学方程：②×2-①得到：2N2H4（l）++N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9 kJ/mol；

（7）由图可知，生成1mol NH3（g）放出的热量为b-akJ，由气体变为液体，放出热量为ckJ，则N2（g）+3H2（g）=2NH3（1）△H=-2（b-a）kJ/mol+2（-c）kJ/mol=2（a-b-c）kJmol-1。