题目内容

【题目】I、在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量N2和水蒸气,并放出大量热.已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量.

1)写出该反应的热化学方程式_______________________________________

2)已知H2Ol═H2Og);△H=+44kJ·mol1,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是________kJ

3)丙烷燃烧可以通过以下两种途径:

途径IC3H8g+5O2g═3CO2g+4H2Ol)△H=a kJ·mol1

途径IIC3H8g═C3H6g+H2g)△H=+b kJ·mol1

2C3H6g+9O2g═6CO2g+6H2Ol)△H=c kJ·mol1

2H2g+O2 g═2H2Ol)△H=d kJ·mol1 abcd均为正值)

请回答下列问题:

①判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径I放出的热量_______(填大于等于小于)途径II放出的热量.

②在C3H8g═C3H6g+H2g 的反应中,反应物具有的总能量________(填大于等于小于)生成物具有的总能量.

b acd的数学关系式是_____________

II、利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:

①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。

回答下列问题:

1)为什么所用NaOH溶液要稍过量?__________________________

2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm3,又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 J·g1·1。为了计算中和热,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

1

20.0

20.0

23.0

2

20.1

20.1

23.2

3

20.2

20.2

23.4

依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH________kJ·mol1_(结果保留一位小数)

3)不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是_________________

【答案】N2H41+2H2O21=N2g+4H2Og)△H=640kJ/mol 408 等于 小于 b=a 确保盐酸被完全中和 51.8 kJ·mol1 H2SO4Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响中和热的测定

【解析】

I1)书写热化学方程式注意化学计量数代表物质的量,与△H相对应,同时标明反应物和生成物的状态;

2)利用盖斯定律解题;

3)①根据盖斯定律来判断两种途径放热之间的关系;

②该反应属于吸热反应,反应物具有的总能量小于生成物的总能量;

③根据盖斯定律来判断各步反应之间的关系;

II1)氢氧化钠过量可以保证盐酸充分反应;

2)先求出△t 的平均值,在根据Q= mct计算放出的热量,在计算生成1mol水放出的热量,即可得中和热。

3H2SO4Ba(OH)2反应会生成BaSO4沉淀,影响中和热的测定。

I1)已知0.4mol液态肼和足量H2O2l)反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量,依据热化学方程式的书写原则,结合定量关系写出,1mol肼和过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出的热量==640 kJ,所以热化学方程式为 N2H41+2H2O21=N2g+4H2Og)△H=640kJ/mol

答案:N2H41+2H2O21=N2g+4H2Og)△H=640kJ/mol

216g液态肼物质的量==0.5mol,由①N2H41+2H2O21=N2g+4H2Og);△H=-641.6kJ/mol;②H2O1=H2Og)△H=+44kJ/mol,结合盖斯定律,可以把②×4方向倒转得到③4H2Og=4H2Ol)△H=-44×4kJ/mol=-176kJ/mol,①+③得到N2H41+2H2O21=N2g+4H2Ol) △H=-816kJ/mol,所以0.5mol液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时,放出的热量==408kJ

答案:408

3)①根据盖斯定律,煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成,反应物和产物的焓值是一定的,所以两途径的焓变值一样,放出的热量一样;

答案:等于;

②该反应属于吸热反应,因此反应物具有的总能量小于生成物的总能量;

答案:小于;

C3H8g+5O2g═3CO2g+4H2Ol)△H=a kJ·mol1

2C3H6g+9O2g═6CO2g+6H2Ol)△H=c kJ·mol1

2H2g+O2 g═2H2Ol)△H=d kJ·mol1

根据盖斯定律:①-/2-/2C3H8g═C3H6g+H2g)△H=+a kJ·mol1再根据已知可得b=+a

答案:b=+a

II1)为了确保盐酸被完全中和,所用NaOH溶液要稍过量;
答案:确保盐酸被完全中和;

250mL 0.50mol/LHCl 50mL0.55mol/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△T=3.2℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=mct=100g×4.18J/g℃)×3.1=1295.8J,即1.295kJ,所以实验测得的中和热△H=--51.8kJ/mol

答案:51.8

3)不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,因为H2SO4Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响中和热的测定;

答案:H2SO4Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响中和热的测定。

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