Question

根據最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發生下列反應：2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃ （g）+3O₂（g）△H=a kJ?mol^-1進一步研究NH₃生成量與溫度的關系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數據如下：

溫度 T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0

（1）此合成反應的a

 

0，△S

 

0 （填“＞”“＜”或“=”）
（2）N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃ （g）△H=-92.4kJ?mol^-1，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H=-571.6kJ?mol^-1，則2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃ （g）+3O₂（g）△H=

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）由表中數據可知，升高溫度，NH₃生成量增大，說明平衡向正反應方向移動，結合反應方程式中各物質的聚集狀態解答；
（2）利用蓋斯定律計算．

解答： 解：（1）由表中數據可知，升高溫度，NH₃生成量增大，說明平衡向正反應方向移動，則正反應應為吸熱反應，a＞0，由方程式可知反應生成氣體的物質的量增多，則△S＞0，故答案為：＞；＞；
（2）已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1
則利用蓋斯定律，將①×2-②×3可得常溫下氮氣與水反應生成氨氣與氧氣的熱化學方程式為2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）
△H=2×（-92.4kJ?mol^-1）-3×（-571.6kJ?mol^-1）=+1536kJ?mol^-1，
故答案為：2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1536kJ?mol^-1．

點評：該題考查熱化學方程式的書寫、反應熱的計算，是高考中的常見題型，試題基礎性強，難易適中．