Question

【題目】Ⅰ、下圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，可用離子反應(yīng)表示為________。 裝置中使用碎泡沫塑料的目的是_________。

（2） 實(shí)驗(yàn)時(shí)，同學(xué)先分別在50mL燒杯中，各加入20mL 2mol/L的鹽酸和20mL2mol/L的NaOH溶液，分別測(cè)其溫度，分別測(cè)其溫度的目的是________。

Ⅱ、某溫度時(shí),在一個(gè)2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空:

（3）反應(yīng)開始至2min,以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率為_________.

（4）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________.

（5）若X、Y、Z均為氣體,2min后反應(yīng)達(dá)到平衡,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí):此時(shí)體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的_________倍;達(dá)平衡時(shí),容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比起始投料時(shí)_________(填"增大""減小"或"相等").

Answer 1

【答案】H+（aq）+OH-(aq)=H2O(l) 減少熱量的損失計(jì)算出酸堿混合液的初始溫度的平均值0.05 mol·L-1·min-13X+Y2Z0.9增大

【解析】

Ⅰ.（1）強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子發(fā)生中和反應(yīng)生成水；由于該實(shí)驗(yàn)測(cè)定的反應(yīng)的熱量變化，因此實(shí)驗(yàn)中盡可能避免實(shí)驗(yàn)損失。

（2）該實(shí)驗(yàn)需要記錄反應(yīng)前后體系的溫度變化，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別測(cè)鹽酸和NaOH溶液的溫度，其目的是計(jì)算出酸堿混合液的初始溫度的平均值。

Ⅱ.（1）根據(jù)公式：公式V= 進(jìn)行計(jì)算反應(yīng)速率。

（2）根據(jù)曲線的變化趨勢(shì)判斷反應(yīng)物和生成物,根據(jù)物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書寫方程式。

（3）在相同溫度下,氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比進(jìn)行計(jì)算；根據(jù)公式=m(混)/n(混)進(jìn)行判定。

Ⅰ.（1）強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子發(fā)生中和反應(yīng)生成水，離子反應(yīng)表示為H+（aq）+OH-(aq)=H2O(l)；由于該實(shí)驗(yàn)測(cè)定的反應(yīng)的熱量變化，因此裝置中使用碎泡沫塑料的目的是減少熱量的損失；正確答案：H+（aq）+OH-(aq)=H2O(l)；減少熱量的損失。

（2） 該實(shí)驗(yàn)需要記錄反應(yīng)前后體系的溫度變化，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別測(cè)鹽酸和NaOH溶液的溫度，其目的是計(jì)算出酸堿混合液的初始溫度的平均值；正確答案：計(jì)算出酸堿混合液的初始溫度的平均值。

Ⅱ.（1）反應(yīng)開始至2min, Z變化了0.2 mol；以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率為0.2/(2×2)=0.05 mol·L-1·min-1；正確答案：0.05 mol·L-1·min-1。

(2)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),參加反應(yīng)的X的變化量為1.0-0.7=0.3mol，Y的變化量為1.0-0.9=0.1mol，Z變化了0.2 mol；同一反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以X、Y、Z的計(jì)量數(shù)之比：0.3:0.1:0.2=3:1:2,所以該反應(yīng)方程式為3X+Y2Z,本題正確答案: 3X+Y2Z。

(3)根據(jù)圖象知,未反應(yīng)時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量=(1.0+1.0)=2.0mol,平衡狀態(tài)混合氣體物質(zhì)的量=(0.9+0.7+0.2)=1.8mol,恒溫恒容條件下,氣體的物質(zhì)的量之比等于其壓強(qiáng)之比,所以平衡狀態(tài)體系壓強(qiáng)是開始時(shí)的1.8/2=0.9倍；因?yàn)闅怏w的質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量減少,根據(jù)=m(混)/n(混)可知，則平均相對(duì)分子質(zhì)量增大；正確答案:0.9；增大。