Question

11．根据题意回答下列问题
（I）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N₂H₄）和强氧化剂液态双氧水．当把0.4mol液态肼和0.8mol H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得的热量）．
（1）反应的热化学方程式为N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol．
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是408.875kJ．

（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物不会造成环境污染．
（II）某实验小组测定中和热做了三次实验，所用NaOH溶液的浓度为0.55mol•L^-1，盐酸的浓度为0.5mol•L^-1，每次取NaOH溶液和盐酸溶液各50mL，并记录如表原始数据．

实验序号	起始温度t1/℃			终止温度（t2）/℃	温差（t2-t1）/℃
	盐酸	NaOH溶液	平均值
1	25.1	24.9	25.0	28.3	3.3
2	25.1	25.1	25.1	28.4	3.3
3	25.1	25.1	25.1	28.5	3.4

（1）已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g•cm^-3，中和后混合液的比热容c═4.18×10^-3 kJ•g^-1•℃^-1，则该反应的中和热为△H=55.16．
（2）若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”），其原因是用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成放出的能量偏小，所以测得的△H偏大，中和热偏小．
（3）在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （I）（1）依据反应物和生成物配平书写化学方程式，根据定律关系判断，0.4mol液态肼和0.8mol H₂O₂混合恰好反应，所以1mol液态肼完全反应放出641.75kJ的热量；
（2）H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；依据盖斯定律计算分析得到；
（3）依据产物判断生成物质无污染；
（II）（1）先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热；
（2）用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成放出的能量偏小；
（3）没有用水洗涤温度计上的盐酸溶液，导致盐酸的物质的量偏小，放出的热量偏小．

解答 解：（I）（1）反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，0.4mol液态肼放出256.7KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为$\frac{256.7kJ}{0.4}$=641.75kJ，
所以反应的热化学方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol，
故答案为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
依据盖斯定律①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.75KJ/mol，
16g液态肼物质的量=$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol，所以16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是408.875KJ，故答案为：408.875；
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物为氮气和水，是空气成分不会造成环境污染，故答案为：产物不会造成环境污染；
（II）（1）50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH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：100ml×1g/ml=100g，温度变化的值为三次实验的平均值3.3℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.3℃=1379.4J，即1.379kJ，
所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.379kJ}{0.025mol}$=-55.16 kJ/mol，
故答案为：-55.16 kJ/mol；
（2）用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成放出的能量偏小，因为放热反应△H为负值，而中和热为正值，所以测得的△H偏大，中和热偏小；
故答案为：偏小；用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成放出的能量偏小，所以测得的△H偏大，中和热偏小；
（3）没有用水洗涤温度计上的盐酸溶液，导致盐酸的物质的量偏小，放出的热量偏小，测得的中和热数值偏小，故答案为：偏小．

点评 本题考查了中和热的测定，题目难度中等，注意掌握中和热的测定方法，明确中和热测定中必须尽量减少热量的散失，无论使测定数据更准确，还需要保证酸碱中有一种物质过量．