Question

【題目】I.現(xiàn)代傳感信息技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有廣泛的應(yīng)用。某小組用傳感技術(shù)測(cè)定噴泉實(shí)驗(yàn)中的壓強(qiáng)變化來(lái)認(rèn)識(shí)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理(如圖 1 所示)，并測(cè)定電離平衡常數(shù) Kb。

（1）實(shí)驗(yàn)室可用濃氨水和X 固體制取 NH3，X 固體可以是_____。

A．生石灰 B．無(wú)水氯化鈣 C．五氧化二磷 D．堿石灰

（2）檢驗(yàn)三頸瓶集滿NH3 的方法是：_____。

（3）關(guān)閉 a，將帶有裝滿水的膠頭滴管的橡皮塞塞緊 c 口，_________，引發(fā)噴泉實(shí)驗(yàn)，電腦繪制三頸瓶?jī)?nèi)氣壓變化曲線如圖 2 所示。圖 2 中_____點(diǎn)時(shí)噴泉最劇烈。

（4）量取收集到的氨水 20.00 mL，測(cè)得 pH=11.0。不斷滴加 0.05000 mol/L 鹽酸，當(dāng)鹽酸體積為22.50 mL 時(shí)恰好完全反應(yīng)。計(jì)算 NH3H2O 電離平衡常數(shù) Kb 的近似值，Kb ≈_____。

II.已知 1 mol SO2(g)氧化為 1 mol SO3 的ΔH= -99kJ·mol-1 請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為 296 kJ·mol-1，計(jì)算由 S(s)生成 3 mol SO3(g)的 ΔH =_____。

（2）在量熱計(jì)中（如圖）將 100 mL 0.50 mol/L 的 CH3COOH 溶液與100 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液混合，溫度從 298.0 K 升高到 300.7 K。已知量熱計(jì)的熱容常數(shù)（量熱計(jì)各部件每升高 1 K 所需要的熱量）是150.5 J/K，溶液密度均為 1 g/mL，生成溶液的比熱容c=4.184 J/(g·K)。則 CH3COOH 的中和熱ΔH=_____。

（3）CH3COOH 的中和熱的文獻(xiàn)值為-56.1 kJ/mol，你認(rèn)為（1）中測(cè)得的實(shí)驗(yàn)值偏差可能的原因是（填二點(diǎn)）_____。

Answer 1

【答案】AD 將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近瓶口c，試紙變藍(lán)色，證明NH3已收滿或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白煙生成，證明NH3已收滿 打開(kāi)b，擠壓膠頭滴管使水進(jìn)入燒瓶 C 1.8×105 -1185 kJ/mol -53.3kJ/mol ①量熱計(jì)的保溫瓶效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計(jì)不夠精確等

【解析】

I.（1）濃氨水易揮發(fā)，生石灰、堿石灰溶于水與水反應(yīng)放出大量的熱，能夠促進(jìn)氨氣的逸出，而無(wú)水氯化鈣、五氧化二磷都能夠與氨氣反應(yīng)，所以不能用來(lái)制氨氣；答案選AD；

（2）檢驗(yàn)三頸瓶集滿NH3 的方法是：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近瓶口c，試紙變藍(lán)色，證明NH3已收滿或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白煙生成，證明NH3已收滿；

（3）要形成噴泉實(shí)驗(yàn)，應(yīng)使瓶?jī)?nèi)外形成負(fù)壓差，而氨氣極易溶于水，所以打開(kāi)b，擠壓膠頭滴管使水進(jìn)入燒瓶，氨氣溶于水，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低，形成噴泉；三頸瓶?jī)?nèi)氣體與外界大氣壓壓強(qiáng)之差越大，其反應(yīng)速率越快，C點(diǎn)壓強(qiáng)最小、大氣壓不變，所以大氣壓和C點(diǎn)壓強(qiáng)差最大，則噴泉越劇烈，故答案為：打開(kāi)b，擠壓膠頭滴管使水進(jìn)入燒瓶；C；

（4）設(shè)氨水的物質(zhì)的量濃度為c，則：c×20mL=0.05000mol/L×22.40mL，解得c（NH3H2O）=0.056mol/L，弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)Kb=，pH=11的氨水中c（OH-）=0.001mol/L，c（OH-）≈c（NH4+）=0.001mol/L，則：Kb===1.8×10-5；

II.（1）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ/mol，是指1mol硫完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物二氧化硫時(shí)放出的熱量，則硫燃燒的熱化學(xué)方程式為：①S（s）+O2（g）＝SO2（g）△H＝－296 kJ/mol；二氧化硫催化氧化為三氧化硫的熱化學(xué)方程式為：②2SO2（g）+O2（g）＝2SO3（g）△H＝－198kJ/mol；依據(jù)蓋斯定律計(jì)算得到①×2+②，即2S（s）+3O2（g）＝2SO3（g），所以△H＝[-296×2+（-198）]＝－790kJ/mol，所以3mol S（s）生成3mol SO3（g）的焓變＝＝－1185 kJ/mol；

（2）醋酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量分別是0.05mol和0.055mol，生成水的物質(zhì)的量是0.05mol。反應(yīng)中放出的熱量是（300.7K－298.0K）×4.18 J/(g·K)×200g＋（300.7K－298.0K）×150.5 J/K＝2663.55J，則CH3COOH的中和熱ΔH＝＝－53.3kJ/mol；

（3）CH3COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為－56.1kJ/mol，即測(cè)定結(jié)果偏低.這說(shuō)明反應(yīng)中由熱量損失，所以可能的原因有①量熱計(jì)的保溫瓶效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計(jì)不夠精確等。