Question

11．根據(jù)題意回答下列問(wèn)題
（I）火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水．當(dāng)把0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H₂O₂混合反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.7kJ的熱量（相當(dāng)于25℃、101kPa下測(cè)得的熱量）．
（1）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol．
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是408.875kJ．

（3）此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染．
（II）某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)定中和熱做了三次實(shí)驗(yàn)，所用NaOH溶液的濃度為0.55mol•L^-1，鹽酸的濃度為0.5mol•L^-1，每次取NaOH溶液和鹽酸溶液各50mL，并記錄如表原始數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	起始溫度t1/℃			終止溫度（t2）/℃	溫差（t2-t1）/℃
	鹽酸	NaOH溶液	平均值
1	25.1	24.9	25.0	28.3	3.3
2	25.1	25.1	25.1	28.4	3.3
3	25.1	25.1	25.1	28.5	3.4

（1）已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g•cm^-3，中和后混合液的比熱容c═4.18×10^-3 kJ•g^-1•℃^-1，則該反應(yīng)的中和熱為△H=55.16．
（2）若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，則測(cè)得的中和熱會(huì)偏小（填“偏大”、“偏小”或“不變”），其原因是用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成放出的能量偏小，所以測(cè)得的△H偏大，中和熱偏�。�
（3）在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中存在用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液的步驟，若無(wú)此操作步驟，則測(cè)得的中和熱偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （I）（1）依據(jù)反應(yīng)物和生成物配平書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，根據(jù)定律關(guān)系判斷，0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H₂O₂混合恰好反應(yīng)，所以1mol液態(tài)肼完全反應(yīng)放出641.75kJ的熱量；
（2）H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；依據(jù)蓋斯定律計(jì)算分析得到；
（3）依據(jù)產(chǎn)物判斷生成物質(zhì)無(wú)污染；
（II）（1）先根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；
（2）用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成放出的能量偏��；
（3）沒(méi)有用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液，導(dǎo)致鹽酸的物質(zhì)的量偏小，放出的熱量偏�。�

解答 解：（I）（1）反應(yīng)方程式為：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，0.4mol液態(tài)肼放出256.7KJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為$\frac{256.7kJ}{0.4}$=641.75kJ，
所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.75KJ/mol，
16g液態(tài)肼物質(zhì)的量=$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol，所以16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是408.875KJ，故答案為：408.875；
（3）此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，是空氣成分不�?huì)造成環(huán)境污染，故答案為：產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染；
（II）（1）50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為三次實(shí)驗(yàn)的平均值3.3℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.3℃=1379.4J，即1.379kJ，
所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.379kJ}{0.025mol}$=-55.16 kJ/mol，
故答案為：-55.16 kJ/mol；
（2）用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成放出的能量偏小，因?yàn)榉艧岱磻?yīng)△H為負(fù)值，而中和熱為正值，所以測(cè)得的△H偏大，中和熱偏�。�
故答案為：偏��；用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成放出的能量偏小，所以測(cè)得的△H偏大，中和熱偏��；
（3）沒(méi)有用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液，導(dǎo)致鹽酸的物質(zhì)的量偏小，放出的熱量偏小，測(cè)得的中和熱數(shù)值偏小，故答案為：偏小．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了中和熱的測(cè)定，題目難度中等，注意掌握中和熱的測(cè)定方法，明確中和熱測(cè)定中必須盡量減少熱量的散失，無(wú)論使測(cè)定數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，還需要保證酸堿中有一種物質(zhì)過(guò)量．