Question

(12分)（1）“嫦娥一號”登月成功，實現了中國人“奔月”的夢想．“嫦娥一號”使用的推進劑是液氫和液氧，這種推進劑的優點是相同質量時，氫氣放出的熱量多，產物為水無污染。

已知：H₂(g)＋O₂(g)=H₂O(l)　ΔH=－285.8 kJ/mol  ;  H₂(g)=H₂(l)　ΔH=－0.92 kJ/mol

O₂(g)=O₂(l)　ΔH＝－6.84 kJ/mol   ;  H₂O(l)=H₂O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol

請寫出液氫和液氧生成氣態水的熱化學方程式：_______________________________.

（2）已知：①NH₃(g)＋HCl(g)===NH₄Cl(s)        ΔH＝－176 kJ/mol

②NH₃(g)＋H₂O(l)===NH₃·H₂O(aq)     ΔH ＝－35.1 kJ/mol

③HCl(g)===HCl(aq)　     ΔH ＝ －72.3 kJ/mol

④NH₃·H₂O(aq)＋HCl(aq)===NH₄Cl(aq)＋H₂O(l)   ΔH＝－52.3 kJ/mol

則NH₄Cl(s)===NH₄Cl(aq)的ΔH＝______                   

（3）分別取40 mL的0.50 mol/L鹽酸與0.55 mol/L氫氧化鈉溶液進行中和反應．通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱．請回答下列問題．

① 理論上稀強酸、稀強堿反應生成1 mol水時放出57.3 kJ的熱量，寫出表示稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應的中和熱的熱化學方程式                                     __

② 假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g/cm³，又知中和后生成溶液的比熱容

c＝4.18 J/(g·℃)．為了計算中和熱，實驗時還需測量的數據有(填序號)__________；

A．反應前鹽酸溶液的溫度         B．反應前鹽酸溶液的質量

C．反應前氫氧化鈉溶液的溫度     D．反應前氫氧化鈉溶液的質量

E．反應后混合溶液的最高溫度     F．反應后混合溶液的質量

③ 某學生實驗記錄數據如下：

實驗 序號	起始溫度t1/℃	終止溫度t2/℃
鹽酸	氫氧化鈉	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依據該學生的實驗數據計算，該實驗測得的中和熱ΔH＝__________              __；

④假定該學生的操作完全同上，實驗中改用100 mL 0.5 mol/L鹽酸跟100 mL 0.55 mol/L氫氧化鈉溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱__________(填“相等”或“不相等”)．

 

Answer 1

【答案】

(1) H₂(l)＋O₂(l)===H₂O(g)；ΔH＝－237.46 kJ/mol  (2分)

（2）　ΔH＝＋16.3 kJ/mol  (2分)

（3）①NaOH(aq)＋H₂SO₄(aq)===Na₂SO₄(aq)＋H₂O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol   (2分)

②A、C、E  (2分) 　③－51.8 kJ/mol      (2分)   ④不相等  　相等  (2分)

【解析】（1）考查蓋斯定律的應用。根據①H₂(g)＋O₂(g)=H₂O(l)、②H₂(g)=H₂(l)、③O₂(g)=O₂(l)、④H₂O(l)=H₂O(g)可知，將①－②－③×1/2+④得到H₂(l)＋O₂(l)===H₂O(g)，所以反應熱是－285.8 kJ/mol+0.92 kJ/mol+3.42 kJ/mol+44.0 kJ/mol＝－237.46 kJ/mol。

（2）②+③+④－①得到NH₄Cl(s)===NH₄Cl(aq)，所以反應熱是－35.1 kJ/mol －72.3 kJ/mol－52.3 kJ/mol+－176 kJ/mol＝＋16.3 kJ/mol。

（3）要計算放出的熱量，就必須知道溫度的變化量，以及溶液的質量。由于已經知道了密度和溶液的體積，所以不需要知道溶液的質量。利用體積和密度即可計算出質量。

（4）實驗1、2、3中的溫度差分別是23.2℃－20.05℃＝3.15℃、23.4℃－20.3℃＝3.1℃、23.6℃－20.55℃＝3.05℃，其平均值是3.1℃，所以反應熱是－51.8 kJ/mol。參加的反應的鹽酸和氫氧化鈉的體積發生了變化，所以放出的熱量會變化，但中和熱是不變的。