题目内容

(12分)(1)“嫦娥一号”登月成功,实现了中国人“奔月”的梦想.“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是相同质量时,氢气放出的热量多,产物为水无污染。
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
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:_______________________________.
(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
则NH4Cl(s)===NH4Cl(aq)的ΔH=______                  
(3)分别取40 mL的0.50 mol/L盐酸与0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热.请回答下列问题.
① 理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式                                    __
② 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容
c=4.18 J/(g·℃).为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)__________;
A.反应前盐酸溶液的温度B.反应前盐酸溶液的质量
C.反应前氢氧化钠溶液的温度D.反应前氢氧化钠溶液的质量
E.反应后混合溶液的最高温度     F.反应后混合溶液的质量
③ 某学生实验记录数据如下:
实验
序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
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
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=__________             __;
④假定该学生的操作完全同上,实验中改用100 mL 0.5 mol/L盐酸跟100 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热__________(填“相等”或“不相等”).
(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)
(1)考查盖斯定律的应用。根据①H2(g)+O2(g)=H2O(l)、②H2(g)=H2(l)、③O2(g)=O2(l)、④H2O(l)=H2O(g)可知,将①-②-③×1/2+④得到H2(l)+O2(l)===H2O(g),所以反应热是-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),所以反应热是-35.1 kJ/mol -72.3 kJ/mol-52.3 kJ/mol+-176 kJ/mol=+16.3 kJ/mol。
(3)要计算放出的热量,就必须知道温度的变化量,以及溶液的质量。由于已经知道了密度和溶液的体积,所以不需要知道溶液的质量。利用体积和密度即可计算出质量。
(4)实验1、2、3中的温度差分别是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℃,所以反应热是-51.8 kJ/mol。参加的反应的盐酸和氢氧化钠的体积发生了变化,所以放出的热量会变化,但中和热是不变的。
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