Question

【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。

（1）上圖是N2(g)和H2(g)反應生成1 mol NH3(g)過程中能量變化示意圖，請寫出N2和H2反應的熱化學方程式：____________________________________________________。

（2）已知化學鍵鍵能是形成或拆開1 mol化學鍵放出或吸收的能量，單位kJ/mol。若已知下列（右表）數據，試根據表中及圖中數據計算N—H的鍵能____________kJ/mol。

化學鍵	H—H	N≡N
鍵能/kJ/mol	435	943

（3）用NH3催化還原NOx還可以消除氮氧化物的污染。例如：

4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ; ΔH1＝－a kJ/mol　①

N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ; ΔH2＝－b kJ/mol　②

若1 mol NH3還原NO至N2，則反應過程中的反應熱ΔH3＝________ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。

（4）已知下列各組熱化學方程式

①Fe2O3(s)＋3CO(g) ===2Fe(s)＋3CO2(g) ; ΔH1＝－25 kJ/mol

②3Fe2O3(s)＋CO(g)=== 2Fe3O4(s)＋CO2(g) ; ΔH2＝－47 kJ/mol

③Fe3O4(s)＋CO(g) ===3FeO(s)＋CO2(g) ;ΔH3＝＋640 kJ/mol

請寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe和CO2(g)的熱化學方程式______________。

Answer 1

【答案】 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g); ΔH＝－92 kJ/mol( 390 FeO(s)＋CO(g) ===Fe(s)＋CO2(g);ΔH＝－218 kJ/mol

【解析】本題主要考查熱化學方程式。

（1）N2和H2反應的熱化學方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g); ΔH＝－92 kJ/mol。

（2）設N—H的鍵能為xkJ/moi，ΔH＝－92kJ/mol=反應物鍵能-生成物鍵能=(3 ×435+943-6x)kJ/mol，x=390，所以N—H的鍵能為390kJ/mol。

（3）①-3②得4NH3(g)＋6NO(g)==5N2(g)＋6H2O(g) ; ΔH1-3ΔH2=(3a-b)kJ/mol，若1 mol NH3還原NO至N2，則反應過程中的反應熱ΔH3＝kJ/mol。

（4）①-②/3-③/3得FeO(s)被CO(g)還原成Fe和CO2(g)的熱化學方程式：FeO(s)＋CO(g) ===Fe(s)＋CO2(g);ΔH＝－218 kJ/mol。