Question

保護環境已成為當前和未來的一項全球性重大課題．為解決目前燃料使用過程中的環境污染問題，并緩解能源危機，有的專家提出利用太陽能促使燃料循環使用的構想，如圖所示：
過程I可用如下反應表示：
①2CO₂

光能  .

2CO+O₂
②2H₂O

光能  .

2H₂+O₂
③2N₂+6H₂O

光能  .

4NH₃+3O₂
④2CO₂+4H₂O

光能  .

2CH₃OH+3O₂
⑤2CO+H₂O

光能

 

+3O₂
請回答下列問題：
（1）過程I的能量轉化形式為：

 

能轉化為

 

能．
（2）請完成第⑤個反應的化學方程式

 

（3）上述轉化過程中，△H₁和△H₂的關系是

 

（4）斷裂1mol化學鍵所需的能量見表：

共價鍵	H-N	H-O	N≡N	O=O
斷裂1mol化學鍵所需 能量/kJ?mol-1	393	460	941	499

常溫下，N₂和H₂O反應生成NH₃的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）過程Ⅰ是太陽能轉化為化學能；
（2）由圖可知產物為甲烷；
（3）根據蓋斯定律和能量守恒定律分析；
（4）依據反應的焓變=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和，依據熱化學方程式的書寫方法進行書寫．

解答：解：（1）由圖可知，過程Ⅰ是太陽能轉化為化學能，
故答案為：太陽，化學；
（2）由圖可知產物為甲烷，故方程式為：2CO+4H₂O

光能  .

2CH₄+3O₂，
故答案為：2CO+4H₂O

光能  .

2CH₄+3O₂；
（3）由蓋斯定律和能量守恒定律定律可知，△H₁=-△H₂，
故答案為：△H₁=-△H₂；
（4）常溫下，N₂與H₂O反應生成NH₃的反應為：2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g），
反應焓變△H=2×941KJ/mol+6×2×460KJ/mol-（4×3×393KJ/mol+3×499KJ/mol）=1189KJ/mol，
熱化學方程式為：2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1189KJ/mol，
故答案為：2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1189KJ/mol．

點評：本題考查常見的能量轉化形式、反應熱和焓變計算、熱化學方程式的書寫，難度不大．