题目内容

【题目】Ⅰ.50mL0.5mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中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,可知下图装置有三处不妥之处,请指出____________________

(2)在测定中和热的实验中,计算反应热时需要的数据有________________

①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容

④反应前后溶液的温度差 ⑤操作所需时间

A.①②③⑤ B. ①②③④ C. ②③④⑤ D. ①③④⑤

(3)实验中改用60mL0.50mol·L-1的盐酸跟50mL0.55mol·L-1的NaOH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”),所放出的热量____ (填“相等”或“不相等”)

(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).

Ⅱ.甲醇是重要的工业原料。煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知:①下图为反应的能量变化和物质键能

②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-280kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-284kJ/mol

H2O(l)===H2O(g) ΔH=+ 44kJ/mol

请回答下列问题:

(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式_________________________。

(2)H—O键的键能x为_________kJ/mol。

(3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为_________kJ/mol。

【答案】 无环形玻璃搅拌棒、在大小烧杯间没填满碎纸条

、大小烧杯口不相平 B 相等 不相等 偏小 CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-757kJmol-1 462 510

【解析】Ⅰ. (1)装置图中错误是没有使用无环形玻璃搅拌棒、在大小烧杯间没填满碎纸条、大小烧杯口不相平;

(2)根据反应热的计算公式△H=Q=-cm△T可知,酸碱反应的中和热计算时,至少需要的数据有:比热容c、反应后溶液的质量以及生成水的物质的量m、反应前后温度,根据反应前后的温度获得反应前后温度变化△T,即需要数据①②③④,故答案为B;

(3)中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用60mL0.50molL-1盐酸溶液进行上述实验,测得中和热数值相等;而反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.5molL-1盐酸溶液跟50mL0.55molL-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,即两次放出的热量不相等。

(4)NH3H2O是弱电解质,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ,即测得的中和热数值会偏小;

Ⅱ.(1)燃烧热的热化学方程式中,可燃物为1mol,反应生成稳定的氧化物.
由图1可得热化学方程式:①CO(g)+2H2(l)=CH3OH(g)△H=-91kJ/mol;
又已知:②CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-280kJ/mol;③H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-284 kJ/mol;根据盖斯定律,③×2+②-①可得:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-757kJmol-1;

(2)已知:H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-284 kJ/mol;H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol;二者相加可得:H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=-240 kJ/mol,反应热=反应物总键能-生成物总键能,则436kJ/mol+×496kJ/mol-2×x kJ/mol=-240kJ/mol,解得x=462;

(3)由图形可知甲醇的活化能为(419+91)kJ/mol=510kJ/mol。

练习册系列答案
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(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×103 mol·L1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

离子

SO42

SO32

NO3

NO2

Cl

c/(mol·L1)

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO的转化率______(填“提高”、“不变”或“降低”)。

②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______ (填“增大”“不变”或“减小”)。

③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。

(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pe如图所示。

①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

②反应ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常数K表达式为___________。

(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_______。

②已知下列反应:

SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1

ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2

CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42(aq) ΔH3

则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。

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