Question

(10分) 氨氣是一種重要的化工原料，工業上用N₂和H₂合成NH₃。現已知N₂(g)和H₂(g)反應生成1 mol NH₃(g)過程中能量變化示意圖如下左圖。回答下列問題：

（1）該反應為      (填“吸熱”或“放熱”)反應。
（2）合成氨的熱化學方程式為                                   。
（3）若又已知鍵能數據如上表，結合以上數據求出N-H鍵鍵能為       kJ/mol。
（4）工業上，以氨氣為原料生產硝酸的第一步為氨催化氧化，請寫出該反應的化學方程式       。

Answer 1

（1）放熱   （2）N₂(g)+3H₂(g)2 NH₃(g)  △H＝—92 kJ/mol
（3）391   （4） 4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6H₂O   。

解析試題分析：（1）由于反應物的總能量高于生成物的總能量，實驗多余的能量釋放遲來。因此該反應是放熱反應。（2）根據圖示可知：合成氨的熱化學方程式為N₂(g)+3H₂(g)2 NH₃(g) △H＝—92 kJ/mol；（3）反應熱就是斷裂化學鍵吸收的能量與形成化學鍵釋放的能量的差，436 kJ/mol×3mol+946 kJ/mol×1mol-6X=—92 kJ/mol,解得X=391 kJ/mol；（4）工業上，以氨氣為原料生產硝酸的第一步為氨催化氧化，該反應的化學方程式是4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6H₂O。
考點：考查反應的熱效應、反應熱與鍵能、物質的能量的關系、化學方程式、熱化學方程式的書寫的知識。