分析 (1)由△H=反應(yīng)物的鍵能-生成物的鍵能解答;
(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則寫出氫氣燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式;先寫出常溫下NO與O2反應(yīng)生成1molNO2的焓變?yōu)?57.07KJ,1molNO2與H2O反應(yīng)生成HNO3溶液和NO的焓變?yōu)?46KJ的熱化學(xué)方程式,結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式;
(3)純水中電離出的氫離子濃度和氫氧根離子濃度相同,PH=-lgc(H+),溫度不變Kw不變,某溫度下純水中的c(H+)=2×10-7mol/L,Kw=2×10-7mol/L×2×10-7mol/L=4×10-14(mol/L)2,Kw=c(H+)c(OH-)計(jì)算得到;
(4)實(shí)驗(yàn)根據(jù)控制變量法進(jìn)行對比試驗(yàn),研究溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)物配比對氧化鎂產(chǎn)率的影響,根據(jù)控制變量法進(jìn)行對比試驗(yàn),研究溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)物配比對氧化鎂產(chǎn)率,分析對比實(shí)驗(yàn)的變量不同進(jìn)行解答.
解答 解:(1)據(jù)題意,0.5mol氮?dú)夂?.5mol氫氣反應(yīng)生成1mol氨氣時放出46.2KJ的熱量,又△H=反應(yīng)物的鍵能-生成物的鍵能,1mol氨氣中有3molN-H鍵,設(shè)其鍵能為x,則有0.5×948.9+1.5×436.0-3x=-46.2,
可解得x=391.6,所以N-H鍵的鍵能為391.6kJ/mol,
故答案為:391.6 kJ•mol-1;
(2)氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ/mol,常溫下NO與O2反應(yīng)生成1molNO2的焓變?yōu)?57.07KJ,熱化學(xué)方程式為:NO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=NO2(g)△H=-57.07KJ/mol ①,1molNO2與H2O反應(yīng)生成HNO3溶液和NO的焓變?yōu)?46KJ,NO2(g)+$\frac{1}{3}$H2O(l)=$\frac{2}{3}$HNO3(aq)+$\frac{1}{3}$NO(g),△H=-46KJ/mol ②,依據(jù)蓋斯定律(①+②)×6得到熱化學(xué)方程式:4NO(g)+3O2(g)+2H2O(g)=4HNO3(aq)△H=-618.42KJ/mol,
故答案為:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ/mol,4NO(g)+3O2(g)+2H2O(g)=4HNO3(aq)△H=-618.42KJ/mol;
(3)純水中 C(OH-)=C(H+)=2×10-7 mol/L Kw=C(H+)•C(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,水呈中性,PH<7,若溫度不變,滴入稀硫酸使c(H+)=5×10-6mol/L,C(OH-)=$\frac{Kw}{c({H}^{+})}$=$\frac{4×1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-6}}$=8×10-9 mol/L,
故答案為:2×10-7,<7,8×10-9;
(4)實(shí)驗(yàn)根據(jù)控制變量法進(jìn)行對比試驗(yàn),研究溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)物配比對氧化鎂產(chǎn)率的影響.
實(shí)驗(yàn)①和③,溫度相同,反應(yīng)時間相同,應(yīng)研究反應(yīng)物配比對氧化鎂產(chǎn)率的影響,③中反應(yīng)物配比應(yīng)為4:1;
實(shí)驗(yàn)②和④,反應(yīng)時間相同,反應(yīng)物配比相同,溫度不同,應(yīng)是探究溫度對產(chǎn)率的影響;
③中反應(yīng)物配比應(yīng)為4:1,實(shí)驗(yàn)②和③,溫度相同、反應(yīng)物配比相同,反應(yīng)時間不同,探究反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響.
故答案為:4:1;溫度對產(chǎn)率的影響;③;
點(diǎn)評 本題考查根據(jù)鍵能來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變的方法、熱化學(xué)方程式書寫、水的電離平衡、對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖象的分析以及獲取信息能力等,難度中等,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識分析問題、解決問題能力.