Question

【題目】（1）已知拆開1mol H—H鍵、1mol N—H鍵、1molN≡N鍵需要的能量分別是436 kJ、391 kJ、946kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為___。

（2）已知化學反應A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，回答下列問題：

①該反應的ΔH___0(填“大于”“小于”或“等于”)；

②反應物的總鍵能為__；

③寫出該反應的熱化學方程式____。

（3）聯氨（又稱肼，N2H4，無色液體）是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列問題：

①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2

③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3

④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9kJ/mol

上述反應熱效應之間的關系式為ΔH4=___，聯氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為____。

Answer 1

【答案】N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH＝－92kJ·mol－1 大于 akJ·mol－1 A2(g)＋B2(g)=2AB(g) ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1 2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 反應放熱量大、產生大量氣體、無污染

【解析】

(1)焓變=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能；

（2）①根據圖示，反應物總能量小于生成物總能量；

②反應物的總鍵能是斷開1mol A2(g)和1mol B2(g)吸收的總能量；

③焓變=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能；

（3）根據蓋斯定律，反應熱只與反應體系的始態、終態有關，與反應歷程無關。

（1）N2與H2反應生成NH3的化學方程式為N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，該反應的ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和= 946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol；N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol。

（2）①1mol A2(g)和1mol B2(g)具有的總能量小于2molAB(g)具有的總能量，反應A2(g)+B2(g)=2AB(g)為吸熱反應，ΔH大于0。

②根據圖象，反應物的總鍵能為akJ/mol。

③根據圖象，該反應的ΔH=+（a-b）kJ/mol，該反應的熱化學方程式為：A2(g)+B2(g)=2AB(g) ΔH=+（a-b）kJ/mol。

（3）根據蓋斯定律，將③×2-①-②×2得2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)，則ΔH4=2ΔH3-ΔH1-2ΔH2。根據反應④知，聯氨和N2O4作為火箭推進劑，反應放熱量大、產生大量氣體、無污染。