Question

【題目】氨在工農業生產中應用廣泛。

（1）根據下圖寫出合成氨的熱化學方程式是________________________。

（2）將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量___________(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是______________；若加入催化劑，ΔH________(填“變大”、“不變”或“變小”)。

（3）已知分別破壞1 mol N≡N鍵、1 mol H－H鍵時需要吸收的能量為946 kJ、436 kJ，則破壞1 mol N—H鍵需要吸收的能量為________kJ。

（4）N2H4可視為NH3分子中的H被－NH2取代的產物。發射衛星時以N2H4(g)為燃料、NO2為氧化劑，二者反應生成N2和H2O(g)。

已知：N2(g)＋2O2(g)==2NO2(g) ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1

N2H4(g)＋O2(g)==N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534 kJ·mol－1

則1 mol N2H4與NO2完全反應的熱化學方程式為_______________。

Answer 1

【答案】（1）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol

（2）小于；該反應是可逆反應，反應物無法全部轉化為生成物；不變；（3）391

（4）N2H4（g）+NO2（g）＝3/2N2（g）+2H2O（g）△H=-567.85 kJmol-1

【解析】

試題分析：（1）由圖可知，0.5molN2（g）與1.5molH2（g）完全反應生成1molNH3（g）的反應熱為-46.1kJ/mol，所以合成氨的熱化學反應方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol；

（2）反應是可逆反應，反應物不能完全轉化，3mol H2和1mol N2充分參與反應也不可能生成2molNH3，故放出的熱量小于92KJ的熱量，催化劑改變反應速率不改變化學平衡，反應焓變不變；

（3）已知：分別破壞1mol N≡N鍵、1mol H-H鍵需要吸收的能量為：946kJ、436kJ，設破壞1mol N-H鍵需要吸收的能量為x，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol，焓變=反應物總鍵能-生成物的總鍵能，946kJ/mol+3×436kJ/mol-6x=92.2KJ/mol，x=391KJ/mol，破壞1mol N-H鍵需要吸收的能量為：391kJ；

（4）：①N2（g）+O2（g）=2NO2（g）△H1=+67.7kJ/mol

②N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534kJ/mol

依據蓋斯定律：②×2－①得到：2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ/mol，1mol

N2H4與NO2完全反應的熱化學方程式為：N2H4（g）+NO2（g）＝3/2N2（g）+2H2O（g）△H=-567.85 kJmol-1。