实验探究是学习化学原理知识的重要方法，请回答下列问题：

1. 实验探究是学习化学原理知识的重要方法，请回答下列问题：

(1) Ⅰ．某实验小组用 $\text{[math]}$ 溶液和 $\text{[math]}$ 溶液进行中和热的测定
若实验中大约要使用 $\text{[math]}$ 溶液，则至少需要称量 $\text{[math]}$ 固体 $\text{[math]}$ 。

(2) 各取 $\text{[math]}$ 溶液和 $\text{[math]}$ 溶液进行实验，若溶液的密度都是 $\text{[math]}$ ，反应后溶液比热容 $\text{[math]}$ ，实验测得反应前后的温度差平均值为 $\text{[math]}$ 写出表示该反应的中和热的热化学方程式为：( $\text{[math]}$ 的值取小数点后一位)

(3) 上述实验测得中和热的数值偏小，产生偏差的原因可能是(填字母)。

a．两烧杯夹层间碎纸条没有填满

b．配制 $\text{[math]}$ 硫酸溶液，定容时俯视

c．分多次把 $\text{[math]}$ 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d．记录混合液的最高温度作为终止温度

(4) Ⅱ．碘钟反应是一种化学振荡反应，其体现了化学动力学的原理。某小组同学在室温下对某“碘钟实验”的原理进行探究。

资料：该“碘钟实验”反应分 $\text{[math]}$ 两步进行：反应 $\text{[math]}$ (慢) 反应 $\text{[math]}$ (快)

该“碘钟实验”的总反应是。

(5) 已知 $\text{[math]}$ 反应的速率方程为： $\text{[math]}$ ，式中 $\text{[math]}$ 为常数。为确定 $\text{[math]}$ 值进行实验Ⅱ(溶液浓度均为 $\text{[math]}$ )。实验中借助淀粉实现颜色变化。

实验序号	试剂体积 $\text{[math]}$					显色时间 $\text{[math]}$
实验序号	$\text{[math]}$ 溶液	$\text{[math]}$ 溶液	水	$\text{[math]}$ 溶液	淀粉溶液	显色时间 $\text{[math]}$
①	10	10	0	4	1	27.0
②	5	10	5	4	1	54.0
③	2.5	10	$\text{[math]}$	4	1	108.0
④	10	5	5	4	1	54.0

①表中 $\text{[math]}$ 。

②通过数据计算得知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

【考点】

热化学方程式; 中和热的测定; 化学实验方案的评价; 离子方程式的书写;

【答案】

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综合题普通

1. 合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。

(1) 在一定条件下，N₂(g)和H₂(g)反应生成0.2 mol NH₃(g)，放出9.24kJ的热量，写出该可逆反应的热化学方程式：。从平衡视角合成氨应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，可能的原因是。

(2) 将N₂和H₂通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，5min后达到化学平衡，测得NH₃的浓度为0.2mol/L，这段时间内用N₂的浓度变化表示的化学反应速率为。

(3) 理论上，为了增大平衡时H₂的转化率，可采取的措施是(写出一条)。

(4) 如图是某压强下N₂和H₂按物质的量之比1：3投料进行反应，反应混合物中NH₃的物质的量分数随温度的变化曲线。I是平衡时的曲线，Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线，下列说法正确的是。

A．图中a点，容器内n(N₂)：n(NH₃)=1：4

B．图中b点，V_正<V_逆

C.400-530℃，Ⅱ中NH₃的物质的量分数随温度升高而增大，原因是升温化学反应速率加快

综合题普通

2. 合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。

(1) 在一定条件下，N₂(g)和H₂(g)反应生成0.2 mol NH₃(g)，放出9.24kJ的热量，写出该可逆反应的热化学方程式：。从平衡视角合成氨应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，可能的原因是。

(2) 将N₂和H₂通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，5min后达到化学平衡，测得NH₃的浓度为0.2mol/L，这段时间内用N₂的浓度变化表示的化学反应速率为。

(3) 理论上，为了增大平衡时H₂的转化率，可采取的措施是(写出一条)。

(4) 如图是某压强下N₂和H₂按物质的量之比1：3投料进行反应，反应混合物中NH₃的物质的量分数随温度的变化曲线。I是平衡时的曲线，Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线，下列说法正确的是。

A．图中a点，容器内n(N₂)：n(NH₃)=1：4

B．图中b点，V_正<V_逆

C.400-530℃，Ⅱ中NH₃的物质的量分数随温度升高而增大，原因是升温化学反应速率加快

综合题普通

3. CH₄、H₂、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为

① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$

(1) 在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠甲烷与O₂在酶的催化作用下产生的能量存活，在甲烷细菌使1mol甲烷转化为CO₂气体与液态水的过程中，放出的能量(填“>”“<”或“=”)890.3kJ。

(2) 甲烷与CO₂可用于生产合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)： $\text{[math]}$ ， 1gCH₄完全反应可释放15.46kJ的热量。则：

①如图能表示该反应过程的能量变化的是(填序号)。

A． B．

C． D．

②若将物质的量均为1mol的CH₄与CO₂充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化曲线如图所示，则CH₄的转化率为。

(3) C(s)与H₂(g)很难发生反应，所以 $\text{[math]}$ 的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出 $\text{[math]}$ 的反应热ΔH=。

(4) 目前对题干所述的三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是___________(填序号)。 A. 寻找优质催化剂，使CO₂与H₂O反应生成CH₄与O₂ ，并放出热量 B. 寻找优质催化剂，在常温常压下使CO₂分解生成碳与O₂ C. 寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO₂与海底开采的CH₄反应生产合成气(CO、H₂) D. 用固态碳合成C₆₀ ，以C₆₀作为燃料

(5) 已知：a. $\text{[math]}$

b．下表为一些化学键的键能：

化学键	键能( kJ·mol^-1)	化学键	键能( kJ·mol^-1)
N≡N	942	H-O	460
N-H	391	O=O	499
H-H	437

①写出N₂和H₂反应合成氨的热化学方程式。

②写出NH₃(g)在O₂(g)中完全燃烧生成NO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式。

综合题困难