Question

（1）在298K時，合成氨反應的熱化學方程式N₂（氣）+3H₂（氣）?2NH₃（氣）△H=-92.4kJ．在該溫度下，取1mol N₂和3mol H₂放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，放出的熱量小于92.4KJ，其原因是

 

；
（2）火箭推進器中盛有強還原劑液態肼（N₂H₄）和強氧化劑液態雙氧水．當它們混合反應時，即產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱．已知：0.4mol液態肼與足量的液態雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.652kJ的熱量．
①反應的熱化學方程式為

 

；
②又已知H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44kJ/mol，則16g液態肼和液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是

 

；
③此反應用于火箭推進，除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外還有一個很大的優點是

 

．
（3）NO和CO是汽車尾氣中的有害物質，它們能緩慢地起反應，2NO+2CO=N₂+2CO₂為了控制大氣污染，提出下列建議：A提高反應溫度   B改變壓強  C使用催化劑．你認為可行的方法是

 

理由是：

 

．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據合成氨的反應為可逆反應，反應物不可能完全轉化成生成物判斷該反應放出的熱量；
（2）①反應方程式為：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，根據0.4mol液態肼放出的熱量，計算1mol液態肼放出的熱量，進而寫出熱化學方程式；
②結合上述寫出的熱化學方程式和誰轉化的熱化學方程式，根據蓋斯定律合并寫出生成液態水時的熱化學方程式進行計算；
③依據反應N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）的產物是氮氣和水分析該反應的優點；
（3）除了考慮反應原理和成本，日常生活中更要考慮其可操作性．

解答： 解：（1）由反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol可知，生成2mol氨氣時放出92.4kJ熱量；l molN₂和3molH₂放在密閉容器中，在催化劑存在下進行反應，由于可逆反應不可能完全轉化，所以生成氨氣的物質的量小于2mol，放出的熱量小于92.4kJ；
故答案為：該反應是可逆反應，原料氣不可能完全反應，即l molN₂和3molH₂放在密閉容器中反應生成氨氣小于2mol，放出的熱量小于92.4kJ；
（2）①反應方程式為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.4mol液態肼放出256.652KJ的熱量，則1mol液態肼放出的熱量為：

256.652kJ

0.4

=641.63kJ，
所以反應的熱化學方程式為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol；
②①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol；
②H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ/mol；
依據蓋斯定律①+②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）；△H=-817.63kJ/mol；
熱化學方程式中32g全部反應放熱817.63kJ，16g液態肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態水時，放出的熱量為：817.63kJ×

1

2

=408.815kJ，
故答案為：408.815kJ；
③還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑H₂O₂，當它們混合時，即產生大量的氮氣和水蒸氣，除釋放大量熱量和快速產生大量氣體外，還有很突出的優點是，產物為氮氣和水，清潔無污染，
故答案為：清潔無污染；
（3）總的考慮反應速率越快越，平衡正向移動，但該反應的特點正反應為放熱反應，氣體體積減少的反應，加壓，升溫都不現實；催化劑能夠降低反應的活化能，提高活化分子百分數，增大反應速率，使得緩慢發生的2CO+2NO=N₂+2CO₂反應迅速進行，
故答案為：C；催化劑能夠降低反應的活化能，提高活化分子百分數，增大反應速率；給導出的汽車尾氣再加壓、升溫的想法不合乎實際．

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫、化學平衡及其影響，題目難度中等，注意掌握熱化學方程式的書寫方法及蓋斯定律的應用方法，明確化學平衡及其影響因素，試題培養了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．