Question

【題目】I．(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得 8 g 液態(tài)甲醇（化學(xué)式為 CH4O）在氧氣中完全燃燒，生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出 181.6 kJ 的熱量。請(qǐng)寫出表示液態(tài)甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_______。

(2)發(fā)射衛(wèi)星時(shí)常用肼（N2H4）作為燃料，用二氧化氮作為氧化劑，這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退�蒸氣�?/span> 已知：①N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) ΔH= a kJ/mol；②N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g) ΔH= b kJ/mol。寫出肼氣體與二氧化氮?dú)怏w反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_______。

II．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用下圖裝置進(jìn)行中和熱的測(cè)定，請(qǐng)回答下列問題：

(1)在其它操作正確的前提下，如果大燒杯不蓋硬紙板，求得的中和熱 ΔH 將_______（填“偏大”、“偏小” 或“無影響”）。

(2)取 50 mL 0.50 mol/L NaOH 溶液和 30 mL 0.50 mol/L 硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度 t2/℃	溫度差平均值 (t2-t1)/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.5	26.7	26.6	30.1
2	26.0	26.4	26.2	30.3
3	25.9	25.9	25.9	30.2
4	26.4	26.2	26.3	30.5

①表中的溫度差的平均值為_____℃。

②近似認(rèn)為 0.50 mol/L NaOH溶液和 0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是 1 g·cm-3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/（g·℃）。則中和熱 ΔH=_____kJ/mol （保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）。

③實(shí)驗(yàn)中改用 60 mL0.50 mol/L 鹽酸跟 50 mL 0.55 mol/L 氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)，若其它實(shí)驗(yàn)操作均正確，則與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量_____（填“相等”或“不相等”，下同），所求得的中和熱_____。

Answer 1

【答案】CH4O(l)+O2(g)＝CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH＝﹣726.4kJ/mol（CH4O也可寫為CH3OH） 2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+ 4H2O(g)　ΔH＝(2b-a)kJ/mol〔或者ΔH=﹣(a -2b)kJ/mol〕

寫成N2H4(g)+NO2(g)＝N2(g)+ 2H2O(g)　ΔH＝kJ/mol〔或者ΔH=﹣kJ/mol〕 偏大 4.2 ﹣56.2 不相等 相等

【解析】

I．(1)8g CH4O(物質(zhì)的量為0.25mol)與O2反應(yīng)，生成CO2和液態(tài)水，放熱181.6 kJ，則可計(jì)算出1mol CH4O完全燃燒所放出的熱量，由此可寫出液態(tài)甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式。

(2)①N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) ΔH= a kJ/mol

②N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g) ΔH= b kJ/mol

利用蓋斯定律，將②×2-①，便可得出肼氣體與二氧化氮?dú)怏w反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

II．(1)在其它操作正確的前提下，如果大燒杯不蓋硬紙板，則所測(cè)得的反應(yīng)后混合物的溫度低，由此確定求得的中和熱 ΔH的變化。

(2)①去除誤差大的第1組數(shù)據(jù)，另三組計(jì)算平均值，由此可得出表中的溫度差的平均值。

②先利用公式計(jì)算反應(yīng)放出的熱量Q=cmt，然后換算為生成1molH2O所釋放的熱量，從而求得中和熱ΔH。

③改用 60 mL 0.50 mol/L 鹽酸跟 50 mL 0.55 mol/L 氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)，參加反應(yīng)的反應(yīng)物的物質(zhì)的量不同，則放出的熱量不同，由反應(yīng)熱概念確定所求得的中和熱如何變化。

I．(1)8g CH4O(物質(zhì)的量為0.25mol)與O2反應(yīng)，生成CO2和液態(tài)水，放熱181.6 kJ，則1mol CH4O完全燃燒放出熱量：181.6 kJ×4 =726.4kJ，所以表示液態(tài)甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH4O(l)+O2(g)＝CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH＝﹣726.4kJ/mol（CH4O也可寫為CH3OH）。答案為：CH4O(l)+O2(g)＝CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH＝﹣726.4kJ/mol（CH4O也可寫為CH3OH）；

(2)①N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) ΔH= a kJ/mol

②N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g) ΔH= b kJ/mol

利用蓋斯定律，將②×2-①，便可得出肼氣體與二氧化氮?dú)怏w反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+ 4H2O(g)　ΔH＝(2b-a)kJ/mol〔或者ΔH=﹣(a -2b)kJ/mol〕，

或?qū)懗?/span>N2H4(g)+NO2(g)＝N2(g)+ 2H2O(g)　ΔH＝kJ/mol〔或者ΔH=﹣kJ/mol〕。答案為：2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+ 4H2O(g)　ΔH＝(2b-a)kJ/mol〔或者ΔH=﹣(a -2b)kJ/mol〕,或?qū)懗?/span>N2H4(g)+NO2(g)＝N2(g)+ 2H2O(g)　ΔH＝kJ/mol〔或者ΔH=﹣kJ/mol〕；

II．(1)在其它操作正確的前提下，如果大燒杯不蓋硬紙板，則反應(yīng)放出的熱量易散失，所測(cè)得的反應(yīng)后混合物的溫度偏低，因?yàn)橹泻蜔?/span> ΔH為負(fù)值，所以中和熱 ΔH偏大。答案為：偏大；

(2)①去除誤差大的第1組數(shù)據(jù)，另三組溫度差的平均值為℃=4.2℃。答案為：4.2；

②50 mL 0.50 mol/L NaOH 溶液和 30 mL 0.50 mol/L 硫酸溶液，生成H2O的物質(zhì)的量為0.025mol，放出的熱量Q=cmt=4.18×10-3 kJ/（g·℃）×80g×4.2℃=1.4025kJ，則生成1molH2O所釋放的熱量為=56.2kJ/mol，從而求得中和熱ΔH=﹣56.2 kJ/mol。答案為：kJ/mol；

③改用 60 mL 0.50 mol/L 鹽酸跟 50 mL 0.55 mol/L 氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)，則生成H2O的物質(zhì)的量為0.0275mol，則放出的熱量不相等，但中和熱是指生成1mol水所放出的熱量，與參加反應(yīng)的量無關(guān)，所以中和熱相等。答案為：不相等；相等。