Question

【題目】（1）在微生物作用的條件下，NH4+經過兩步反應被氧化成NO3－。兩步反應的能量變化示意圖如下：

①第一步反應是______________(填“放熱”或“吸熱”)反應，判斷依據是___________。

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3－(aq)的熱化學方程式是___________________。

（2）已知紅磷比白磷穩定，則反應P4(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　ΔH1；4P(紅磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　ΔH2；ΔH1和ΔH2的關系是ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”)。

（3）在298 K、101 kPa時，已知：①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)　ΔH1；②Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)　ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3，則ΔH3與ΔH1和ΔH2之間的關系正確的是________。

A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2

B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2

C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2

D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

（4）已知：

①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1②Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－226 kJ·mol－1，則CO(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ熱量時，電子轉移數目為_____________。

（5）已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸發1 mol Br2(l)需要吸收的能量為30 kJ，其他相關數據如下表：

則表中a＝________。

Answer 1

【答案】放熱 ΔH<0(或反應物的總能量大于生成物的總能量) NH4+(aq)＋2O2(g)=NO3-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1 < A 2NA(或1.204×1024) 369

【解析】

(1) ①由圖可知，焓變小于0，即反應物的總能量大于生成物的總能量，所以反應為放熱反應；

正確答案：放熱；ΔH<0(或反應物的總能量大于生成物的總能量)；
②第一步的熱化學方程式為NH4+(aq)+3/2O2(g)═NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) △H=-273kJ/mol，第二步的熱化學方程式為：NO2-(aq)+1/2O2(g)═NO3-(aq) △H=-73kJ/mol，根據蓋斯定律則NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq) △H=-346kJ/mol；

正確答案：NH4+(aq)＋2O2(g)=NO3-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1。

（2）①P4(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　ΔH1

②4P(紅磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　ΔH2

②-①得到反應：4P(紅磷，s)=P4(白磷，s) △H=△H2-△H1，紅磷比白磷穩定，說明紅磷的能量低于白磷，該反應是吸熱反應，即△H2-△H1＞0，即△H2＞△H1；

正確答案：＜。

（3） ①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)　ΔH1；

②Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)　ΔH2；

③2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3，則反應③=①+2×②，△H3=△H1+2△H2；

正確答案：A。
（4）已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol

②Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋1/2O2(g)　ΔH＝－226 kJ·mol－1

根據蓋斯定律，②×2+①可得：2CO(g)+2Na2O2(s)=2Na2CO3(s) △H=-1018kJ/mol，CO(g)與Na2O2(s)反應放出509kJ熱量時，參加反應CO為2mol×=1mol，反應的電子轉移數為2mol，即電子轉移數為2NA(或1.204×1024)

正確答案：2NA(或1.204×1024)
(5)H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=-72kJ/mol，蒸發1 mol Br2(l)需要吸收的能量為30 kJ，則H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=-102kJ/mol，△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能，則有-102kJ/mol=436kJ/mol+200kJ/mol-2akJ/mol，解得a=369；．

正確答案：369。