题目内容
【题目】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 .
(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kJ.
(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 .
(4)(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0.55molL﹣1 , 盐酸的浓度为0.5molL﹣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 |
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00gcm﹣3 , 中和后混合液的比热容c═4.18×10﹣3 kJg﹣1℃﹣1 , 则该反应的中和热为△H= .
(5)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热会(填“偏大”、“偏小”或“不变”),其原因是 .
(6)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(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
【答案】
(1)N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣641.75kJ/mol
(2)408.875
(3)产物不会造成环境污染
(4)55.16
(5)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
(6)偏小
【解析】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 =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,
所以答案是: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= =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,
所以答案是: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,
所以答案是:产物不会造成环境污染;
(II)(4)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=mc△T=100g×4.18J/(g℃)×3.3℃=1379.4J,即1.379kJ,
所以实验测得的中和热△H=﹣ =﹣55.16 kJ/mol,
所以答案是:﹣55.16 kJ/mol;
(5)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;
所以答案是: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;
(6)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,
所以答案是:偏小.