Question

【題目】氫氣是一種理想的綠色能源。

（1）在101KP下，1g氫氣完全燃燒生成液態水放出142.9kJ的熱量，請回答下列問題：

①氫氣的燃燒熱為______________；

②該反應的熱化學方程式為________________________________；

（2）氫能的存儲是氫能利用的前提，科學家研究出一種儲氫合金Mg2Ni，已知：

Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s) ΔH1＝－74.5kJ·mol－1；

Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s) ΔH2；

Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s) ΔH3＝+84.6kJ·mol－1。

則ΔH2＝____________kJ·mol－1；

某實驗小組用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液進行中和熱的測定。

（3）倒入NaOH溶液的正確操作是_______________(從下列選出)。

A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．一次迅速倒入 C．分三次少量倒入

(4)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是_________(從下列選出)。

A．用溫度計小心攪拌 B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌

C．輕輕地振蕩燒杯 D．用套在溫度計上的環形玻璃棒攪拌棒輕輕地攪動

（5）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如下表。

①請填寫下表中的空白：

	起始溫度t1/℃			終止溫度 t2/℃	溫度差平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1	______
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

②近似認為0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/(g·℃）。則中和熱△H=______________(取小數點后一位）。

③上述實驗數值結果與57.3 kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能是：___________。(任意寫出一點）

Answer 1

【答案】 285.8 kJ·mol－1 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1 －64.4kJ·mol－1 B D 4.0 -53.5kJ/mol 實驗裝置保溫、隔熱效果差；分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中 ；用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度等

【解析】(1)①實驗測得，1g氫氣燃燒生成液態水放出142.9kJ熱量，1mol氫氣2g完全反應生成液態水放熱為285.5kJ，則氫氣的燃燒熱285.5kJ/mol，故答案為：285.5kJ/mol；

②則表示氫氣燃燒的熱化學方程式為：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-285.8KJ/mol或2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol，故答案為： H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-285.8KJ/mol或2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol；

(2)①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=-74.5kJmol-1，②Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3＝+84.6kJ·mol－1。由蓋斯定律2×①+②得到Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)△H2=(-74.5KJ/mol)×2+(84.6KJ/mol)=-64.4KJ/mol，則△H2=-64.4KJ/mol，故答案為：-64.4；

(3)為了減小實驗誤差，倒入NaOH溶液需要一次迅速倒入，故選B；

(4)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是用套在溫度計上的環形玻璃棒攪拌棒輕輕地攪動，故選D；

(5)①4次溫度差分別為：4.0℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，第2數據舍去，其他三次溫度差平均值==4.0℃，故答案為：4.0；

②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質量為：80ml×1g/ml=80g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=mc△T=80g×4.18J/(g℃)×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-=-53.5 kJ/mol，即稀強酸、稀強堿反應生成1mol液態水時放出53.5kJ熱量，故答案為：-53.5kJ/mol；

③上述實驗數值結果與57.3 kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能有：裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱數值偏小； NaOH溶液未完全倒入反應，則參加反應的NaOH偏小，測得的熱量偏小，中和熱數值偏小；分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，散失的熱量多，測得的熱量偏小，中和熱數值偏小等，故答案為：實驗裝置保溫、隔熱效果差；分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中等(任意寫出一點)。