Question

【题目】(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_________________________

(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得50 g CaCO3沉淀，请写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式为________________________________

(3)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、________、量筒。由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验，实验试剂及其用量如下表所示。

反应物	起始温度t1/℃	终了温度t2/℃	中和热/kJ·mol－1
A．1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NaOH溶液50 mL	13.0		ΔH1
B．1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NH3·H2O溶液50 mL	13.0		ΔH2

①甲在实验之前预计ΔH1＝ΔH2,他的根据是A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同;而乙在实验之前预计ΔH1≠ΔH2，他的根据是 _________________________。

②实验测得的温度是：A的起始温度为13.0 ℃、终了温度为19.8 ℃．设充分反应后溶液的比热容c＝4.184 J/(g·℃)，忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化，根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学反应方程式：_______________________________。

Answer 1

【答案】N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＝－92 kJ·mol－1　 C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－4Q kJ·mol－1 环形玻璃搅拌棒 NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，弱碱电离吸热 NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－56.9 kJ/mol

【解析】

（1）根据题中图示写出N2和H2反应的热化学方程式；

（2）利用生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得50gCaCO3沉淀可计算出二氧化碳的物质的量，即得出二氧化碳的物质的量与放出的热量的关系，再利用完全燃烧1摩尔无水乙醇生成2摩尔二氧化碳来分析放出的热量，进而书写热化学方程式；

（3）①乙认为NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，弱碱电离吸热，所以热效应不同；

②根据ΔH＝－mc(t2－t1)/n(H2O)计算。

根据图示，N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)的反应热为E1-E2=254-300=-46kJ/mol，所以N2和H2反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－92kJ/mol，故答案为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－92kJ/mol。

（2）因生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得50gCaCO3沉淀，CaCO3的物质的量是0.5mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物质的量也为0.5mol，即生成1mol二氧化碳放出的热量为2Q，而完全燃烧1摩尔无水乙醇时生成2mol二氧化碳，则放出的热量为2Q×2=4Q，热化学方程式为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-4QkJ/mol，

故答案为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-4QkJ/mol。

（3）中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒。

①甲认为A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同，则反应的热效应也相同；而乙认为NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，弱碱电离吸热，所以热效应不同，故答案为：NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，弱碱电离吸热。

②根据ΔH＝－mc(t2－t1)/n(H2O)计算，其中n(H2O)＝0.050 mol，ΔH＝－mc(t2－t1)/n(H2O)=-4.184×100×（19.8-13.0）/1×0.05≈－56.9kJ/mol，所以NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学反应方程式为：NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－56.9kJ/mol，故答案为：NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－56.9kJ/mol。