Question

【題目】（1）實(shí)驗測得5g甲醇在氧氣中完全燃燒，生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量。試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：___________________________。

（2）現(xiàn)己知N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 molNH3(g)過程中能量變化示意如圖。根據(jù)下列已知鍵能數(shù)據(jù)計算N-H鍵鍵能為____________________kJ/mol 。

化學(xué)鍵	H-H
鍵能(kJ/mol)	436	946

（3）用如圖所示裝置進(jìn)行中和熱測定實(shí)驗，請回答下列問題：

儀器A的名稱為 ________________________ 。

取30mLH2SO4（0.5mol·L-1）溶液與50mLNaOH（0.5mol·L-1）溶液在小燒杯中進(jìn)行中和反應(yīng)，三次實(shí)驗溫度平均升高4.1℃，已知中和后生成的溶液的比熱容為，溶液的密度均為1g/cm3，通過計算可得中和熱 ______ 。（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）

上述實(shí)驗數(shù)值結(jié)果與57.3kJ·mol-1有偏差，產(chǎn)生此偏差的原因可能是（填字母）______。

a．實(shí)驗裝置保溫、隔熱效果差

b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

實(shí)驗中若改用60mLH2SO4（0.25mol·L-1）溶液與50mLNaOH（0.55 mol·L-1）溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗相比，所放出的熱量 ______ （填“相等”、“不相等”），所求中和熱 _____ （填“相等”、“不相等”），若用50mL0.5mol·L-1醋酸代替H2SO4溶液進(jìn)行上述實(shí)驗，測得反應(yīng)前后溫度的變化值會 ______ （填“偏大”、“偏小”、“不受影響”）。

Answer 1

【答案】2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) =-1452.8kJ/mol 391 環(huán)形玻璃攪拌棒 -54.8kJ·mol-1 ab 不相等 相等 偏小

【解析】

（1）5g甲醇在氧氣中完全燃燒，生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量，則2mol甲醇燃燒放出熱量為kJ=1452.8kJ，故甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為：2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) =-1452.8kJ/mol；

（2）由圖可知，N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 molNH3(g)，放出的能量為（1173-1127）kJ=46kJ

，設(shè)N-H鍵鍵能為akJ/mol，則3a-（×946+×436）=46，解得a=391；

（3）儀器A為環(huán)形玻璃攪拌棒；取30mLH2SO4（0.5mol·L-1）溶液與50mLNaOH（0.5mol·L-1）溶液在小燒杯中進(jìn)行中和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為0.025mol，溶液的質(zhì)量為80g，三次實(shí)驗溫度平均升高4.1℃，放出的熱量Q=4.18J/(g·℃)×80g×4.1℃=1371J=1.371kJ，，所以生成1mol水放出的熱量為=54.8kJ，即中和熱△H=-54.8kJ·mol-1；實(shí)驗數(shù)值結(jié)果較57.3kJ·mol-1偏低，

a、實(shí)驗裝置保溫、隔熱效果差，導(dǎo)致實(shí)驗過程中部分熱量損失，溶液溫度偏低，所計算出的熱量偏低，符合題意；

b、用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度，會導(dǎo)致有部分物質(zhì)反應(yīng)，所測硫酸的起始溫度偏高，導(dǎo)致實(shí)驗前后溫度差偏低，所計算出的熱量偏低，符合題意；

c、本實(shí)驗酸堿混合正確操作為一次性混合，故該操作對實(shí)驗無影響，不符合題意；

故答案為ab；

反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，若用60mLH2SO4（0.25mol·L-1）溶液與50mLNaOH（0.55 mol·L-1）溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高；但是中和熱均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量，中和熱相等；又醋酸是弱酸，電離過程吸熱，所以用50mL0.50molL1醋酸代替H2SO4溶液進(jìn)行上述實(shí)驗，測得反應(yīng)前后溫度的變化值會減小，

故答案為：不相等；相等；偏小。