Question

【題目】用50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱�；卮鹣铝袉栴}：

（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是_____________。

（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是___________________。

（3）如果用60mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)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”）。簡述理由__________________________________________________。

（4）用相同濃度和體積的氨水（NH3·H2O）代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會______________（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）。

（5）利用甲烷與水反應(yīng)制備氫氣，因原料廉價產(chǎn)氫率高，具有實(shí)用推廣價值。

已知：①CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝＋206.2kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H＝－42.3kJ·mol－1

甲烷和水蒸氣生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式_______________________________。

Answer 1

【答案】 環(huán)形玻璃攪拌棒 減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失 不相等 相等 因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol·H2O所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān) 偏小 CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋163.9kJ·mol－1

【解析】分析：（1）根據(jù)量熱計的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；

（2）根據(jù)中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，據(jù)此解答；

（3）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來回答；

（4）根據(jù)一水合氨存在電離平衡分析；

（5）根據(jù)蓋斯定律計算。

詳解：（1）由量熱計的構(gòu)造可知該裝置缺少的儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；

（2）中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失；

（3）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，如果用60mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)，因此所得的中和熱相等；

（4）氨水中存在一水合氨的電離平衡，電離吸熱，因此用相同濃度和體積的氨水（NH3·H2O）代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會偏��；

（5）已知：

①CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝＋206.2kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H＝－42.3kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律可知①+②即得到甲烷和水蒸氣生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋163.9kJ·mol－1。