【題目】)某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定。

1)實(shí)驗(yàn)桌上備有大、小兩個(gè)燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5 mol·L-1鹽酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃用品是____、____。

2)實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒?____(”),其原因是______________________________________________________________。

3)他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)用品

溶液溫度

中和熱

t1

t2

ΔH

50 mL

0.55 mol·L-1

NaOH溶液

50 mL

0.5 mol·L-1

HCl溶液

20 ℃

23.3 ℃

50 mL

0.55 mol·L-1

NaOH溶液

50 mL

0.5 mol·L-1

HCl溶液

20 ℃

23.5 ℃

已知:Q=cm(t2-t1),反應(yīng)后溶液的比熱容c4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物質(zhì)的密度均為1 g·cm-3

①計(jì)算完成上表中的ΔH。

4若用KOH代替NaOH,對(duì)測定結(jié)果____(”)影響;若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn),對(duì)測定結(jié)果____(”)影響。

)、在一定溫度下,把2 mol N26 mol H2通入一個(gè)體積不變的密閉容器 中,(如右圖):容器中發(fā)生以下的反應(yīng):N2g+3 H2g2NH3 g(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))若反應(yīng)達(dá)到平衡后,測得混和氣體為7 mol ,據(jù)此回答下列問題:保持上述反應(yīng)溫度不變,使a、bc分別代表初始加入的N2、H2NH3的物質(zhì)的量,如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混和氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)仍與上述平衡時(shí)完全相同,那么:

1)若a=1 mol ,c=2 mol,則b=____ mol,在此情況下,反應(yīng)起始時(shí)將向___方向進(jìn)行(填 正反應(yīng)反應(yīng)

2)若規(guī)定起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的范圍是_____。

3)在上述裝置中,若需控制平衡后的混和氣體的物質(zhì)的量為6.5 mol,則可采取的措施是_________

III)、如圖所示,溫度不變時(shí),把某容器分割成AB兩部分,A容器體積固定不變,B有可動(dòng)的活塞,現(xiàn)在A中充入2 mol SO21 mol O2,B中充入2 mol SO3 1 mol N2,在相同條件下發(fā)生可逆反應(yīng):2 SO2g+O2g 2 SO3g)。根據(jù)下列要求填寫空白:

1)固定活塞位置在3處不動(dòng),達(dá)到平衡時(shí),設(shè)A中壓強(qiáng)為PA,B中壓強(qiáng)為PB,則PAPB的關(guān)系是PA_______PB(“<”、“=”“>”)。

2)若要使AB中平衡狀態(tài)相同,可移動(dòng)活塞的位置應(yīng)在____處。

3)若活塞右移到5處,達(dá)到平衡后,BSO3xmol,ASO3ymol, xy 的關(guān)系是x____y. (“<”“=”、“>”)。

【答案】 量筒 溫度計(jì) 不能金屬易導(dǎo)熱,熱量散失導(dǎo)致誤差大 kJ·mol-1 3 逆反應(yīng) 1c4 【答題空10】降低溫度 < 3 <

【解析】試題分析:本題考查中和熱的測定,等效平衡規(guī)律的應(yīng)用,外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,化學(xué)平衡的計(jì)算。

I)(1)進(jìn)行中和熱的測定還需要的玻璃用品為:量筒、溫度計(jì),量筒用于量取鹽酸和NaOH溶液的體積,溫度計(jì)用于測量反應(yīng)前后的溫度。

2)不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒。因?yàn)?/span>Cu為金屬,金屬易導(dǎo)熱,熱量散失導(dǎo)致誤差大。

3次實(shí)驗(yàn)的溫度差為23.3-20=3.3次實(shí)驗(yàn)的溫度差為23.5-20=3.5℃,兩次實(shí)驗(yàn)的平均溫度差為=3.4℃,反應(yīng)放出的熱量Q=cm(t2-t1)=4.18 kJ·-1·kg-11 g·cm-350mL+1 g·cm-350mL10-3kg/g3.4=1.4212kJ反應(yīng)生成的H2O的物質(zhì)的量為:nH2O=nHCl=0.5mol/L0.05L=0.025mol,中和熱ΔH=-=-56.85kJ/mol。

4)若用KOH代替NaOHKOHNaOH都屬于強(qiáng)堿水溶液,對(duì)測定結(jié)果無影響。若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn),醋酸屬于弱酸,醋酸電離吸熱,對(duì)測定結(jié)果有影響,使測得的中和熱ΔH偏大。

II用三段式計(jì)算,設(shè)從起始到平衡轉(zhuǎn)化N2物質(zhì)的量為xmol

N2g+3 H2g2NH3 g

n(起始)(mol2 6 0

n(轉(zhuǎn)化)(molx 3x 2x

n(平衡)(mol2-x 6-3x 2x

2-x+6-3x+2x=7mol,解得x=0.5,平衡時(shí)N2H2、NH3物質(zhì)的量依次為1.5mol、4.5mol1mol。保持上述反應(yīng)溫度不變,使a、bc分別代表初始加入的N2、H2NH3的物質(zhì)的量,如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混和氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)仍與上述平衡時(shí)完全相同,此時(shí)的平衡與原平衡為恒溫恒容下反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的等效平衡,根據(jù)等效平衡的規(guī)律,采用極限法一邊倒換算各物質(zhì)物質(zhì)的量應(yīng)分別對(duì)應(yīng)相等,a+=2,b+=6。

1a=1 molc=2 mol,則b=3mol,起始N2、H2物質(zhì)的量小于平衡時(shí),NH3物質(zhì)的量大于平衡時(shí),反應(yīng)起始時(shí)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。

2若規(guī)定起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,反應(yīng)物取最小值a=0,b=0,則c的最大值為4;反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則NH3的起始值大于平衡值c1,c的范圍是1c4。

3該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),在上述裝置中,若需控制平衡后混合氣體物質(zhì)的量為6.5mol7mol,即使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可采取的措施是降低溫度。

IIIN2與反應(yīng)無關(guān),首先不考慮N2。若固定活塞位置在3處不動(dòng),則A、B為恒溫恒容容器,A中起始充入2molSO21molO2B中起始充入2molSO3,采用極限法一邊倒后相當(dāng)于2molSO21molO2,與A中完全一致,則A、B平衡時(shí)為完全全等的等效平衡,達(dá)平衡時(shí)各物理量分別對(duì)應(yīng)相等。

1根據(jù)上述分析,固定活塞位置在3處不動(dòng),不考慮B中的N2,AB達(dá)到平衡時(shí)壓強(qiáng)相等;B中在平衡時(shí)再加入1molN2化學(xué)平衡不移動(dòng),但N2也產(chǎn)生壓強(qiáng),B中壓強(qiáng)增大,則平衡時(shí)PAPB。

2)根據(jù)上述分析,要使AB中平衡狀態(tài)相同移動(dòng)活塞的位置在3。

3活塞在3處時(shí)ABSO3物質(zhì)的量相等;若活塞右移到5,即對(duì)B3移到5增大體積,減小壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則xy。

容器特點(diǎn)和反應(yīng)特點(diǎn)

等效條件

結(jié)果

恒溫恒容

反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等

起始投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)相等

兩次平衡時(shí)各組分百分含量、nc、p均相同

恒溫恒容

反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等

起始投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)成比例

兩次平衡時(shí)各組分百分含量相同,n、cp成比例變化

恒溫恒壓

所有有氣體參與的可逆反應(yīng)

起始投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)成比例

兩次平衡時(shí)各組分百分含量、c相同,nV成比例變化

練習(xí)冊系列答案
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