题目内容
【题目】某实验小组在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法步骤进行两组中和热测定的实验,实验试剂及其用量如表所示。
反应物 | 起始温度/℃ | 终了温度/℃ | 中和热/ kJ·mol-1 | |
硫酸 | 碱溶液 | |||
①0.5 mol·L-1 H2SO4溶液50 mL、1.1 mol·L-1 NaOH溶液50 mL | 25.1 | 25.1 | ΔH1 | |
②0.5 mol·L-1 H2SO4溶液50 mL、1.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液50 mL | 25.1 | 25.1 | ΔH2 |
(1)实验①中碱液过量的目的是____________________。
(2)甲同学预计ΔH1≠ΔH2,其依据是______________________。
(3)若实验测得①中终了温度为31.8 ℃,则该反应的中和热ΔH1=________(已知硫酸、NaOH溶液密度近似为1.0 g·cm-3,中和后混合液的比热容c=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1)。
(4)在中和热测定实验中,若测定硫酸的温度计未用水洗涤就直接测量碱溶液的温度,则测得的中和热ΔH________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
(5)若实验①中硫酸用盐酸代替,且中和反应时有少量HCl挥发,则测得中和反应过程中放出的热量Q________。
【答案】保证酸完全反应,减少实验误差 NH3·H2O是弱碱,其电离过程会吸收热量 -56 kJ/mol 偏大 偏小
【解析】
(1)为了使盐酸充分反应,碱液应过量;
(2)根据弱电解质存在电离平衡,电离过程是吸热过程;
(3)本实验中溶液的总质量可看作100mL×1 g·cm-3=100g,反应生成水的物质的量为0.05 mol,根据ΔH1=-计算;
(4)测定硫酸的温度计未用水洗涤就直接测量碱溶液的温度,使得碱溶液的初始温度偏高,温度差偏小;
(5)实验①中硫酸用盐酸代替,且中和反应时有少量HCl挥发,会导致生成水的物质的量减小,会导致中和反应中放出的热量减小。
(1)碱液过量的目的是使盐酸充分反应,提高实验的准确度,故答案为:使盐酸充分反应,提高实验的准确度;
(2)NH3H2O是弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程,0.5 molL-1H2SO4溶液50 mL、1.1molL-1NH3H2O溶液50 mL反应放热偏小,终了温度偏低,反应热数值偏小,但反应热是负值,所以△H1<△H2,故答案为:NH3H2O是弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程;
(3)本实验中溶液的总质量可看作100mL×1 g·cm-3=100g,反应生成水的物质的量为0.05 mol,根据ΔH1=-=-=-56 kJ/mol,故答案为:-56 kJ/mol;
(4)测定硫酸的温度计未用水洗涤就直接测量碱溶液的温度,使得碱溶液的初始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,但反应热是负值,中和热△H偏大,故答案为:偏大;
(5)实验①中硫酸用盐酸代替,且中和反应时有少量HCl挥发,会导致生成水的物质的量减小,会导致中和反应中放出的热量减小,测定的中和热数值偏小,故答案为:偏小。
【题目】工业制备氮化硅的反应为:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0,将0.3 molSiCl4 和一定量 N2、H2 投入2 L反应容器,只改变温度条件测得Si3N4的质量变化如下表:
时间/min 质量/g 温 度/℃ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
250 | 0.00 | 1.52 | 2.80 | 3.71 | 4.73 | 5.60 | 5.60 |
300 | 0.00 | 2.13 | 3.45 | 4.48 | 4.48 | 4.48 | 4.48 |
下列说法正确的是
A. 250℃,前 2min, Si3N4 的平均反应速率为 0.02 mol·L-1·min-1
B. 反应达到平衡时, 两种温度下 N2 和 H2 的转化率之比相同
C. 达到平衡前, 300℃条件的反应速率比 250℃快; 平衡后, 300℃比 250℃慢
D. 反应达到平衡时, 两种条件下反应放出的热量一样多
【题目】Ⅰ、反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)该反应是_________反应(填“吸热”、“放热”)。
(2)当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_____(填“有”、“无”),原因是____。
(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是:E1____(填“增大”、“减小”、“不变”)。
Ⅱ、五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) △H=-0.930 kJmol-1 。某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl5)/mol | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
(1)50~150s内的平均反应速率v(PCl3)=___________。
(2)该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为___________。
(3)反应至250s时,该反应放出的热量为______________kJ。
(4)下列关于上述反应的说法中,正确的是__________(填字母序号)。
a.无论是否达平衡状态,混合气体的密度始终不变
b.300s时,升高温度,正、逆反应速率同时增大
c.350s时,向该密闭容器中充入氮气,平衡向正反应方向移动
d.相同条件下,若起始向该密闭容器中充入1.2molPCl3、0.5molCl2 和0.15mol PCl5,则反应向正反应方向进行