Question

【題目】I.現代傳感信息技術在化學實驗中有廣泛的應用。某小組用傳感技術測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理(如圖 1 所示)，并測定電離平衡常數 Kb。

（1）實驗室可用濃氨水和X 固體制取 NH3，X 固體可以是_____。

A．生石灰 B．無水氯化鈣 C．五氧化二磷 D．堿石灰

（2）檢驗三頸瓶集滿NH3 的方法是：_____。

（3）關閉 a，將帶有裝滿水的膠頭滴管的橡皮塞塞緊 c 口，_________，引發噴泉實驗，電腦繪制三頸瓶內氣壓變化曲線如圖 2 所示。圖 2 中_____點時噴泉最劇烈。

（4）量取收集到的氨水 20.00 mL，測得 pH=11.0。不斷滴加 0.05000 mol/L 鹽酸，當鹽酸體積為22.50 mL 時恰好完全反應。計算 NH3H2O 電離平衡常數 Kb 的近似值，Kb ≈_____。

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

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

（2）在量熱計中（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。已知量熱計的熱容常數（量熱計各部件每升高 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 的中和熱的文獻值為-56.1 kJ/mol，你認為（1）中測得的實驗值偏差可能的原因是（填二點）_____。

Answer 1

【答案】AD 將濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口c，試紙變藍色，證明NH3已收滿或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白煙生成，證明NH3已收滿 打開b，擠壓膠頭滴管使水進入燒瓶 C 1.8×105 -1185 kJ/mol -53.3kJ/mol ①量熱計的保溫瓶效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計不夠精確等

【解析】

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

（2）檢驗三頸瓶集滿NH3 的方法是：將濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口c，試紙變藍色，證明NH3已收滿或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白煙生成，證明NH3已收滿；

（3）要形成噴泉實驗，應使瓶內外形成負壓差，而氨氣極易溶于水，所以打開b，擠壓膠頭滴管使水進入燒瓶，氨氣溶于水，使瓶內壓強降低，形成噴泉；三頸瓶內氣體與外界大氣壓壓強之差越大，其反應速率越快，C點壓強最小、大氣壓不變，所以大氣壓和C點壓強差最大，則噴泉越劇烈，故答案為：打開b，擠壓膠頭滴管使水進入燒瓶；C；

（4）設氨水的物質的量濃度為c，則：c×20mL=0.05000mol/L×22.40mL，解得c（NH3H2O）=0.056mol/L，弱電解質電離平衡常數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）已知單質硫的燃燒熱為296kJ/mol，是指1mol硫完全燃燒生成穩定氧化物二氧化硫時放出的熱量，則硫燃燒的熱化學方程式為：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方程式為：②2SO2（g）+O2（g）＝2SO3（g）△H＝－198kJ/mol；依據蓋斯定律計算得到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的量分別是0.05mol和0.055mol，生成水的物質的量是0.05mol。反應中放出的熱量是（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的中和熱的文獻值為－56.1kJ/mol，即測定結果偏低.這說明反應中由熱量損失，所以可能的原因有①量熱計的保溫瓶效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計不夠精確等。