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【题目】(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:_________________________

(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得50 g CaCO3沉淀,请写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式为________________________________

(3)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、________、量筒。由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。

反应物

起始温度t1/℃

终了温度t2/℃

中和热/kJ·mol-1

A.1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NaOH溶液50 mL

13.0

ΔH1

B.1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NH3·H2O溶液50 mL

13.0

ΔH2

①甲在实验之前预计ΔH1=ΔH2,他的根据是A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同;而乙在实验之前预计ΔH1≠ΔH2,他的根据是 _________________________

②实验测得的温度是:A的起始温度为13.0 ℃、终了温度为19.8 ℃.设充分反应后溶液的比热容c=4.184 J/(g·℃),忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学反应方程式:_______________________________

【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92 kJ·mol-1  C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-4Q kJ·mol-1 环形玻璃搅拌棒 NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,弱碱电离吸热 NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.9 kJ/mol

【解析】

(1)根据题中图示写出N2H2反应的热化学方程式

(2)利用生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得50gCaCO3沉淀可计算出二氧化碳的物质的量,即得出二氧化碳的物质的量与放出的热量的关系,再利用完全燃烧1摩尔无水乙醇生成2摩尔二氧化碳来分析放出的热量,进而书写热化学方程式;

(3)乙认为NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,弱碱电离吸热,所以热效应不同

②根据ΔH=-mc(t2-t1)/n(H2O)计算

根据图示,N2(g)H2(g)反应生成1molNH3(g)的反应热为E1-E2=254-300=-46kJ/mol,所以N2H2反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJ/mol,故答案为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJ/mol。

(2)因生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得50gCaCO3沉淀,CaCO3的物质的量是0.5mol,由碳元素守恒可知,二氧化碳的物质的量也为0.5mol,即生成1mol二氧化碳放出的热量为2Q,而完全燃烧1摩尔无水乙醇时生成2mol二氧化碳,则放出的热量为2Q×2=4Q,热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H=-4QkJ/mol,

故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H=-4QkJ/mol。

(3)中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒故答案为:环形玻璃搅拌棒。

①甲认为A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同,则反应的热效应也相同;而乙认为NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,弱碱电离吸热,所以热效应不同,故答案为:NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,弱碱电离吸热

②根据ΔH=-mc(t2-t1)/n(H2O)计算,其中n(H2O)=0.050 mol,ΔH=-mc(t2-t1)/n(H2O)=-4.184×100×(19.8-13.0)/1×0.05≈-56.9kJ/mol,所以NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学反应方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.9kJ/mol,故答案为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.9kJ/mol。

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0 10 min 内丙烯的生成速率 v(C3H6) =________ C3H8 的平衡转化率为______

②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________

A.气体密度保持不变 B[c(C3H6)·c(H2)]/c(C3H8)保持不变

C.装置内总压器保持不变 DC3H8 分解速率与 C3H6 生成速率相等

(2)总压强分别为 p1 p2 时,上述反应在不同温度下达到平衡,测得丙烷及丙烯的物质的量分数如下图所示:

压强:p1 __ p2 H1_____0 (“>”“<”),该反应自发进行的条件是_______(高温”“低温任意温度”)

②若p1=0.1 MPa,起始时充入一定量的丙烷发生反应,计算 Q 点对应温度下该反应的平衡常数Kp =___(用平衡分压代替平衡浓度计算,某气体分压=总压×某气体物质的量分数)

③在恒温恒压条件下,向容器中通入丙烷和稀有气体的混合气体,发生丙烷脱氢反应,发现混合气体中稀有气体所占比例越多,丙烷脱氢转化率逐渐增大。试解释原因____________

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C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) H3

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则△H3 =_____

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