(12分)(1)“嫦娥一号”登月成功,实现了中国人“奔月”的梦想.“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是相同质量时,氢气放出的热量多,产物为水
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(12分)(1)“嫦娥一号”登月成功,实现了中国人“奔月”的梦想.“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是相同质量时,氢气放出的热量多,产物为水无污染。 已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol ; H2(g)=H2(l) ΔH=-0.92 kJ/mol O2(g)=O2(l) ΔH=-6.84 kJ/mol ; H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:_______________________________. (2)已知:①NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s) ΔH=-176 kJ/mol ②NH3(g)+H2O(l)===NH3·H2O(aq) ΔH=-35.1 kJ/mol ③HCl(g)===HCl(aq) ΔH= -72.3 kJ/mol ④NH3·H2O(aq)+HCl(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH=-52.3 kJ/mol 则NH4Cl(s)===NH4Cl(aq)的ΔH=______ (3)分别取40 mL的0.50 mol/L盐酸与0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热.请回答下列问题. ① 理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式 __ ② 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容 c=4.18 J/(g·℃).为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)__________;A.反应前盐酸溶液的温度 | B.反应前盐酸溶液的质量 | C.反应前氢氧化钠溶液的温度 | D.反应前氢氧化钠溶液的质量 | E.反应后混合溶液的最高温度 F.反应后混合溶液的质量 ③ 某学生实验记录数据如下:
实验 序号
| 起始温度t1/℃
| 终止温度t2/℃
| 盐酸
| 氢氧化钠
| 混合溶液
| 1
| 20.0
| 20.1
| 23.2
| 2
| 20.2
| 20.4
| 23.4
| 3
| 20.5
| 20.6
| 23.6
| 依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=__________ __; ④假定该学生的操作完全同上,实验中改用100 mL 0.5 mol/L盐酸跟100 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热__________(填“相等”或“不相等”). |
答案
(1) H2(l)+O2(l)===H2O(g);ΔH=-237.46 kJ/mol (2分) (2) ΔH=+16.3 kJ/mol (2分) (3)①NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol (2分) ②A、C、E (2分) ③-51.8 kJ/mol (2分) ④不相等 相等 (2分) |
解析
(1)考查盖斯定律的应用。根据①H2(g)+O2(g)=H2O(l)、②H2(g)=H2(l)、③O2(g)=O2(l)、④H2O(l)=H2O(g)可知,将①-②-③×1/2+④得到H2(l)+O2(l)===H2O(g),所以反应热是-285.8 kJ/mol+0.92 kJ/mol+3.42 kJ/mol+44.0 kJ/mol=-237.46 kJ/mol。 (2)②+③+④-①得到NH4Cl(s)===NH4Cl(aq),所以反应热是-35.1 kJ/mol -72.3 kJ/mol-52.3 kJ/mol+-176 kJ/mol=+16.3 kJ/mol。 (3)要计算放出的热量,就必须知道温度的变化量,以及溶液的质量。由于已经知道了密度和溶液的体积,所以不需要知道溶液的质量。利用体积和密度即可计算出质量。 (4)实验1、2、3中的温度差分别是23.2℃-20.05℃=3.15℃、23.4℃-20.3℃=3.1℃、23.6℃-20.55℃=3.05℃,其平均值是3.1℃,所以反应热是-51.8 kJ/mol。参加的反应的盐酸和氢氧化钠的体积发生了变化,所以放出的热量会变化,但中和热是不变的。 |
举一反三
下列有关化学反应中能量变化的理解正确的是A.凡是伴有能量的变化都是化学变化 | B.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应 | C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 | D.单质A转化为单质B是一个吸热过程,可知单质B比单质A稳定 |
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已知(石墨) = (金刚石),在该反应进程中其能量变化如图所示,有关该反应的描述正确的是( )
A.该反应为放热反应 | B.金刚石比石墨稳定 | C.该反应为氧化还原反应 | D.石墨比金刚石稳定 |
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下列说法正确的是 ( )A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 | B.吸热反应不加热一定不能发生 | C.放热的反应在常温下一定很容易发生 | D.反应是放热的还是吸热的须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 |
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下列关于化学反应与能量的说法不正确的是 ( )A.需要加热的化学反应都是吸热反应 | B.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化 | C.若反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应必为放热反应 | D.在化学反应中,断开化学键要吸收能量,形成化学键要放出能量 |
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