12.某实验小组设计用50 mL 1.0 mol/L盐酸跟50 mL 1.1 mol/L
氢氧化钠溶液在右图装置中进行中和反应。在大烧杯底部
垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相
平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大
烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度\
计和环形玻璃搅拌捧通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
试回答下列问题:
(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试
问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量盐酸在反应中挥发,则测得的中和热________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50 mL,并记录如下原始数据。
实验序号 |
起始温度t1/℃ |
终止温度(t2)/℃ |
温差(t2-t1)/℃ |
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盐酸 |
NaOH溶液 |
平均值 |
||
1 |
25.1 |
24.9 |
25.0 |
31.6 |
6.6 |
2 |
25.1 |
25.1 |
25.1 |
31.8 |
6.7 |
3 |
25.1 |
25.1 |
25.1 |
31.9 |
6.8 |
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g/cm3,中和后混合液的比热容C=4.18×10-3 kJ/(g·℃),则该反应的中和热为ΔH=________________。
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热会________(填“偏大”“偏小”或“不变”),其原因是________________________________。
(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析:(1)若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发,减少了HCl的量,故测得的中和热会偏小。(4)小题也同理,不洗涤温度计上的盐酸溶液,会造 成测NaOH的温度偏高,温差偏小,测得中和热偏小。
(2)温度(t2-t1)应取三次实验的平均值6.7℃来计算。
ΔH=-=-
=-56.01 kJ/mol。
答案:(1)偏小 (2)-56.01 kJ/mol (3)偏小 用醋酸代替盐酸,醋酸电离要吸收热量,造成测得中和热偏小 (4)偏小
11.(2010·改编题)科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。请回答下列问题:
(1)实验测得,1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为____________。
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反应①可表示为____________________。你认为该方法的主要缺点是_______________________________________________________________。
(3)如图是正在研究中的一种流程(硫-碘热循环法制氢气),其中用了过量的碘。
请写出硫-碘热循环法制氢气总化学反应方程式:__________________ 。
用硫-碘热循环法制取氢气的最大优点是_____________________________
________________________________________________________________。
(4)有人认为目前利用氢气作为能源不太现实。请问你认为是否现实?________(填“不现实”或“现实”),说明能够支持你的观点的两点理由①____________________________________________________________;
②____________________________________________________________。
解析:(1)计算出1 mol氢气燃烧放出的热量便可写出其燃烧热的热化学方程式。
(2)根据题意可知总反应的化学方程式为H2O===H2↑+O2↑⑤,观察题给3个化学方程式,可以得出①=⑤-②-③-×④,则①的化学方程式为:CaBr2+H2O750 ℃,2HBr+CaO;主要缺点是耗能高且使用了重金属汞,会产生污染。
(3)观察图示的转化关系,可知在整个过程中发生的反应主要有以下几个:
2H2O+SO2+I2 △ ,H2SO4+2HI①
H2SO4 △ ,H2O+SO2↑+O2↑②
2HI △ I2+H2③
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(4)可以填“现实”,也可以填“不现实”,但必须说明理由,否则此项不得分。
答案:(1)H2(g)+O2(g)点燃,H2O(l);ΔH=-285.8 kJ/mol
(2)CaBr2+H2O750℃,2HBr+CaO 循环过程需要很高的能量,且使用重金属汞,会产生污染
(3)H2O SO2、I2, O2↑+H2↑ 生成的SO2和I2可以循环使用,其他产物对环境无污染;利用核能提供了所需的大部分能量,需要额外消耗的能量较少
(4)现实 制取H2以水为原料,来源丰富;H2的燃烧产物是水,不会给环境带来污染。
或:不现实 现有制取H2的方法耗能大,制取的成本太高,另外是氢气沸点太低,给储存和运输带来困难。