Question

如圖所示，把試管放入盛有25 ℃的飽和澄清石灰水的燒杯中，試管開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5 mL鹽酸于試管中，試回答下列問題：

Ⅰ.（1）實驗中觀察到的現象是
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（2）產生上述現象的原因是
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（3）寫出有關反應的離子方程式
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（4）由實驗推知，MgCl₂溶液和H₂的總能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。
Ⅱ.已知斷開1mol H—H鍵，1mol N—H鍵、1 molNN鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。一定條件下由氫氣和氮氣反應生成1mol NH₃需要________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。

Answer 1

Ⅰ.（1）①鎂片上有大量氣泡產生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中析出固體(或燒杯中溶液變渾濁)
（2）鎂與鹽酸反應產生氫氣，該反應為放熱反應，Ca(OH)₂在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)₂固體   
（3）Mg＋2H^＋=Mg^2＋＋H₂↑   （4）小于  Ⅱ.放出　46

試題分析：Ⅰ.（1）鎂與鹽酸劇烈反應，可觀察到產生大量氣體，反應放出熱量使飽和溶液溫度升高。由于氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而降低，所以溶液中析出固體溶質，溶液變渾濁。
（2）鎂與鹽酸劇烈反應，產生氫氣并放出大量的熱，由于氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小，所以飽和石灰水升溫后析出的氫氧化鈣使溶液呈渾濁狀。
（3）鎂與鹽酸發生置換反應，生成氯化鎂和氫氣，反應的化學方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑。
（4）當反應物的能量高于生成物的能量時，反應是放熱反應，故MgCl₂溶液和H₂的總能量小于鎂片的鹽酸的總能量。
Ⅱ. 反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，則根據鍵能可知，該反應的反應熱△H＝436kJ/mol×3＋946kJ/mol－2×3×391kJ/mol＝－92kJ/mol，所以一定條件下由氫氣和氮氣反應生成1mol NH₃需要放出的能量是92kJ/mol÷2×1.0mol＝46kJ。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的同時，側重對學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力的培養，有利于培養學生的靈活應變能力和規范答題能力。通過化學變化放熱而使飽和溶液溫度升高，此類本題之一巧；飽和溶液為溶解度隨溫度升高而減小的氫氧化鈣的飽和溶液，此為本題又一巧；抓住二巧是解決問題的關鍵