Question

如图所示，把试管放入盛有25 ℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中，试回答下列问题：

Ⅰ.（1）实验中观察到的现象是
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（2）产生上述现象的原因是
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（3）写出有关反应的离子方程式
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（4）由实验推知，MgCl₂溶液和H₂的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
Ⅱ.已知断开1mol H—H键，1mol N—H键、1 molNN键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ。一定条件下由氢气和氮气反应生成1mol NH₃需要________(填“放出”或“吸收”)________kJ的热量。

Answer 1

Ⅰ.（1）①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出固体(或烧杯中溶液变浑浊)
（2）镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)₂在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)₂固体   
（3）Mg＋2H^＋=Mg^2＋＋H₂↑   （4）小于  Ⅱ.放出　46

试题分析：Ⅰ.（1）镁与盐酸剧烈反应，可观察到产生大量气体，反应放出热量使饱和溶液温度升高。由于氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中析出固体溶质，溶液变浑浊。
（2）镁与盐酸剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以饱和石灰水升温后析出的氢氧化钙使溶液呈浑浊状。
（3）镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑。
（4）当反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故MgCl₂溶液和H₂的总能量小于镁片的盐酸的总能量。
Ⅱ. 反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能可知，该反应的反应热△H＝436kJ/mol×3＋946kJ/mol－2×3×391kJ/mol＝－92kJ/mol，所以一定条件下由氢气和氮气反应生成1mol NH₃需要放出的能量是92kJ/mol÷2×1.0mol＝46kJ。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养，有利于培养学生的灵活应变能力和规范答题能力。通过化学变化放热而使饱和溶液温度升高，此类本题之一巧；饱和溶液为溶解度随温度升高而减小的氢氧化钙的饱和溶液，此为本题又一巧；抓住二巧是解决问题的关键