Question

【題目】（1）火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼（N2H4）和強氧化劑液態(tài)過氧化氫。當把0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H2O2混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出257.7kJ的熱量(相當于25℃、101 kPa下測得的熱量)。反應的熱化學方程式為 。又已知H2O(l)＝H2O(g) ΔH＝+44kJ/mol。則16g液態(tài)肼與過氧化氫反應生成液態(tài)水時放出的熱量是 kJ。

（2）分別取40 mL 0.50 mol/L鹽酸與 0.55 mol/L NaOH溶液進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題：

假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g/cm3，又知中和后生成溶液的比熱容c = 4.18 J/(g·℃)。實驗時，還需測量的數(shù)據(jù)有 。

A．反應前鹽酸溶液的溫度

B．反應前鹽酸溶液的質(zhì)量

C．反應前氫氧化鈉溶液的溫度

D．反應前氫氧化鈉溶液的質(zhì)量

E．反應后混合溶液的最高溫度

F．反應后混合溶液的質(zhì)量

某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下：

實驗序號	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
	鹽酸	氫氧化鈉	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

依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱為ΔH = ____________。

假定該學生的操作完全同上，實驗中改用100 mL 0.50 mol/L鹽酸跟100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量 （填“相等”或“不相等”），所求中和熱 （填“相等”或“不相等”）。

Answer 1

【答案】（1）N2H4(l)+2H2O2(l) == N2(g) +4H2O(g) △H＝－644.25 k/mol 410.125

（2）A、C、E ΔH = -51.8 kJ/mol 不相等 相等

【解析】

試題分析：（1）已知0.4mol液態(tài)肼和0.8mol雙氧水反應生成氮氣和水蒸氣時放出257.7kJ的熱量；肼和雙氧水反應的熱化學方程式：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g） △H＝－644.25 k/mol。N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H＝－644.25 k/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＝-820.25kJ/mol；化學方程式中32g全部反應放熱820.25kJ，16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是410.125kJ。

（2）①由Q＝cm△T可知，測定中和熱需要測定的數(shù)據(jù)為：A．反應前鹽酸溶液的溫度、B．反應前鹽酸溶液的質(zhì)量和E．反應后混合溶液的最高溫度，答案選ACE；

②第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃，反應后溫度為：23.2℃，反應前后溫度差為：3.15℃；第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃，反應前后溫度差為：3.1℃；第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃，反應前后溫度差為：3.05℃；40mL的0.50mol/L鹽酸與40mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和m＝80mL×1g/mL＝80g，c＝4.18J/（g℃），代入公式Q＝cm△T得生成0.02mol的水放出熱量Q＝4.18J/（g℃）×80g×（3.15℃+3.1℃+3.05℃ ）/3＝1.036kJ，即生成0.02mol的水放出熱量為：1.036kJ，所以生成1mol的水放出熱量為－1.036kJ×1mol/0.02mol＝－51.8kJ/mol，即該實驗測得的中和熱△H=-51.8kJ/mol；

③反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，若用100mL 0.50mol/L鹽酸跟100mL 0.55mol/L NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增加，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關，所以用100mL 0.50mol/L鹽酸跟100mL 0.55mol/L NaOH溶液進行上述實驗，測得中和熱數(shù)值相等。