题目内容

【题目】用50mL 0.25mol/LH2SO4溶液与50mL 0.55mol/LNaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

(1)①烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_____________。

②若大烧杯上改为盖薄铁板，求得的反应热数值：_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

③若通过测定计算产生的热量为1.42kJ，请写出表示中和热的热化学方程式：____________。

(2)上述实验数值与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是______（填字母）。

a．实验装置保温、隔热效果差

b．分多次把NaOH溶液例入盛有硫酸的小烧杯中

c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

(3)①已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ/mol

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ/mol

则以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为：____________。

②由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。已知表中所列键能数据，则NH3(g)l/2N2(g)+3/2H2(g) △H=_________kJ/mol。

化学键

H-H

N-H

N≡N

键能kJ/mol

436

391

945

【答案】 保温，防止热量散失 偏小 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)= 1/2Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH =－56.8kJ/mol abc CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝+165kJ·mol－1 +46.5

【解析】试题分析：本题考查中和热的测定和误差分析，盖斯定律的应用和反应热的计算。

（1）①烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温，防止热量散失。

②若大烧杯上改为盖薄铁板，由于铁易导热，导致热量散失，求得的反应热数值偏小。

③反应生成n（H2O）=2n（H2SO4）=20.25mol/L0.05L=0.025mol，若通过测定计算产生的热量为1.42kJ，则生成1molH2O放出的热量为1.42kJ0.025=56.8kJ，则表示中和热的热化学方程式为1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)= 1/2Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH =－56.8kJ/mol。

（2）56.8kJ/mol57.3kJ/mol，中和热数值偏小。a项，实验装置保温、隔热效果差，导致中和热数值偏小，有可能；b项，分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，多次打开烧杯上的盖板，热量散失，导致中和热数值偏小，有可能；c项，用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，温度计上残留的NaOH与H2SO4反应散失一部分热量，导致中和热数值偏小，有可能；答案选abc。

(3)①将两个热化学方程式编号：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ/mol（①式）；CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ/mol（②式），运用盖斯定律消去CO，将①式2-②式得CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=（+206.2kJ/mol）2-（+247.4kJ/mol）=+165kJ/mol，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝+165kJ·mol－1。

②NH3(g)l/2N2(g)+3/2H2(g) △H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=3E（N-H）-1/2E（NN）-3/2E（H-H）=3391kJ/mol-1/2945kJ/mol-3/2436kJ/mol=+46.5kJ/mol。

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族
周期

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

2

①

②

3

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

4

⑩


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c．一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应
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