Question

I..已知拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能，单位kJ·mol^－1。白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示为如图所示：

      

      试根据下表中的化学键键能计算0.1molP₄(白磷)在氧气中充分燃烧放出能量为________kJ

化学键	P—P	P—O	O===O	P===O
键能/kJ·mol^－^1	198	360	498	585

   II．将V₁ mL 2.0 mol·L^－1 HCl溶液和V₂ mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶

       液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V₁＋V₂＝50 mL)。请按要求填空：

   (1)该实验表明此反应_______(填“吸收”或“释放”)能量， 通过图示分析可以得出：做该实

     验时，环境温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)22 ℃。

   (2)根据图示计算该NaOH溶液的浓度约是________mol·L^－1。

  III. 如图所示在锥形瓶放置有装有水的小试管，往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体

  　②浓硫酸　③硝酸铵固体　④NaCl固体，其中能使a端液面高于b端液面的是_____(填序号)

Answer

298.2 释放 低于 3.0 mol·L－1 ③

【解析】I．各化学键键能为P-P  198 kJ•mol-1、P-O 360 kJ•mol-1、P=O 585 kJ•mol-1、O=O  498 kJ•mol-1；反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，
所以反应P4+5O2=P4O10的反应热△H=6×198kJ•mol-1+5×498kJ•mol-1-(4×585J•mol-1+12×360kJ•mol-1)=298.2kJ•mol-1；

II．(1)根据实验结果图所示，5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，又HCl溶液和NaOH溶液反应是中和反应，为放热反应，释放能量，可以知道该实验开始时温度一定是低于22℃；

(2)恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50mL，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，所以V1/V2=3/2；设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为n，
  HCl+NaOH═NaCl+H2O
  1   1
 2.0mol•L-1×0.03L   n
则n=2.0mol•L-1×0.03L=0.06mol，
所以浓度c==3mol/L；

III. a端高说明锥形瓶内气体压强降低，温度降低，则试管中的过程是吸热过程，而硝酸铵溶于水为吸热过程，故答案为③。