Question

【题目】I.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图 1 所示)，并测定电离平衡常数 Kb。

（1）实验室可用浓氨水和X 固体制取 NH3，X 固体可以是_____。

A．生石灰 B．无水氯化钙 C．五氧化二磷 D．碱石灰

（2）检验三颈瓶集满NH3 的方法是：_____。

（3）关闭 a，将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧 c 口，_________，引发喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线如图 2 所示。图 2 中_____点时喷泉最剧烈。

（4）量取收集到的氨水 20.00 mL，测得 pH=11.0。不断滴加 0.05000 mol/L 盐酸，当盐酸体积为22.50 mL 时恰好完全反应。计算 NH3H2O 电离平衡常数 Kb 的近似值，Kb ≈_____。

II.已知 1 mol SO2(g)氧化为 1 mol SO3 的ΔH= -99kJ·mol-1 请回答下列问题：

（1）已知单质硫的燃烧热为 296 kJ·mol-1，计算由 S(s)生成 3 mol SO3(g)的 ΔH =_____。

（2）在量热计中（如图）将 100 mL 0.50 mol/L 的 CH3COOH 溶液与100 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液混合，温度从 298.0 K 升高到 300.7 K。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高 1 K 所需要的热量）是150.5 J/K，溶液密度均为 1 g/mL，生成溶液的比热容c=4.184 J/(g·K)。则 CH3COOH 的中和热ΔH=_____。

（3）CH3COOH 的中和热的文献值为-56.1 kJ/mol，你认为（1）中测得的实验值偏差可能的原因是（填二点）_____。

Answer 1

【答案】AD 将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收满或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白烟生成，证明NH3已收满 打开b，挤压胶头滴管使水进入烧瓶 C 1.8×105 -1185 kJ/mol -53.3kJ/mol ①量热计的保温瓶效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等

【解析】

I.（1）浓氨水易挥发，生石灰、碱石灰溶于水与水反应放出大量的热，能够促进氨气的逸出，而无水氯化钙、五氧化二磷都能够与氨气反应，所以不能用来制氨气；答案选AD；

（2）检验三颈瓶集满NH3 的方法是：将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收满或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白烟生成，证明NH3已收满；

（3）要形成喷泉实验，应使瓶内外形成负压差，而氨气极易溶于水，所以打开b，挤压胶头滴管使水进入烧瓶，氨气溶于水，使瓶内压强降低，形成喷泉；三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大，其反应速率越快，C点压强最小、大气压不变，所以大气压和C点压强差最大，则喷泉越剧烈，故答案为：打开b，挤压胶头滴管使水进入烧瓶；C；

（4）设氨水的物质的量浓度为c，则：c×20mL=0.05000mol/L×22.40mL，解得c（NH3H2O）=0.056mol/L，弱电解质电离平衡常数Kb=，pH=11的氨水中c（OH-）=0.001mol/L，c（OH-）≈c（NH4+）=0.001mol/L，则：Kb===1.8×10-5；

II.（1）已知单质硫的燃烧热为296kJ/mol，是指1mol硫完全燃烧生成稳定氧化物二氧化硫时放出的热量，则硫燃烧的热化学方程式为：①S（s）+O2（g）＝SO2（g）△H＝－296 kJ/mol；二氧化硫催化氧化为三氧化硫的热化学方程式为：②2SO2（g）+O2（g）＝2SO3（g）△H＝－198kJ/mol；依据盖斯定律计算得到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）的焓变＝＝－1185 kJ/mol；

（2）醋酸和氢氧化钠的物质的量分别是0.05mol和0.055mol，生成水的物质的量是0.05mol。反应中放出的热量是（300.7K－298.0K）×4.18 J/(g·K)×200g＋（300.7K－298.0K）×150.5 J/K＝2663.55J，则CH3COOH的中和热ΔH＝＝－53.3kJ/mol；

（3）CH3COOH的中和热的文献值为－56.1kJ/mol，即测定结果偏低.这说明反应中由热量损失，所以可能的原因有①量热计的保温瓶效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等。