题目内容
【题目】I. 用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是________。
(2)如果用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热________(填“相等”或“不相等”)。
(3)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50 mL,各溶液密度均为1 g·mL-1,生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,实验起始温度为t1℃,终止温度为t2℃。试推断中和热的计算式ΔH=________。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
II.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:
实验序号 | 实验温度/K | 有关物质 | 溶液颜色褪至无色所需时间/s | ||||
酸性KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/ mol·L-1 | VmL | c/ mol·L-1 | V/mL | |||
A | 293 | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
(1)通过实验A、B,可探究出________(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中V1=________、T1=________;通过实验________(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中V2=________。
(2)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是________________________________
【答案】环形玻璃搅拌棒 相等 -16.72(t2-t1)kJ·mol-1 偏小 浓度 1 293 B、C 3 其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大
【解析】
I.(1)由图可知,缺少环形玻璃搅拌棒;
(2)强酸强碱的稀溶液发生酸碱中和反应生成1mol水时放出的热量为中和热,中和热与酸或碱的用量无关;
(3)根据△H==进行计算;
(4)用氨水是弱电解质,电离时吸热,代替NaOH溶液进行实验,氨水反应时要吸收热量;
II.(1)实验A、B控制在相同的温度下,探究浓度对反应速率的影响,B、C在其他条件相同的情况下探究温度对发应速率的影响,据此回答问题;
(2)若t1<8,说明实验A比实验B反应速度更快。
I.(1)由图可知,缺少环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热与酸或碱的用量无关,只要是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水,放出的热量就是相同的,因此所求中和热相等;
(3)△H====-16.72(t2-t1)kJ·mol-1;
(4)氨水反应时要吸收热量,导致测得的中和热的数值会偏小;
II.(1)实验A、B控制在相同的温度下,探究浓度对反应速率的影响,那么可知T1=293K,V1=1ml;B、C在其他条件相同的情况下探究温度对发应速率的影响,那么有V2=3ml;
(2)若t1<8,说明实验C比实验B反应速度更快,其他条件相同,增大反应物的浓度,反应速率加快。
【题目】工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),对其研究如下:
(1)已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,N—H键的键能为391 kJ·mol-1,N≡N键的键能是945.6 kJ·mol-1,则上述反应的ΔH=_________________________。
(2)上述反应的平衡常数K的表达式为_______________________________。
若反应方程式改写为N2(g)+H2(g)NH3(g),在该温度下的平衡常数K1=_________(用K表示)。
(3)在773 K时,分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mol·L-1、3 mol·L-1、3 mol·L-1,则此时v正________(填“大于”、“小于”或“等于”)v逆。
②由上表中的实验数据计算得到“浓度时间”的关系可用下图中的曲线表示,表示c(N2)t的曲线是_____。在此温度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)t的曲线上相应的点为________________。