Question

（12分）氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1）下图是N₂(g)和H₂(g)反应生成1mol NH₃(g)过程中能量变化示意图，请写出N₂和H₂反应的热化学方程式   。

（2）已知：H－H、N≡N键能分别为435 kJ·mol^-1_、943 kJ·mol^-1，则结合（1）图中数据，计算N-H的键能    kJ·mol^-1。

（3）已知：N₂(g)+2O₂(g)   N₂O₄(l)；△H₁= -19.5 kJ·mol^-1；

N₂H₄(l)+O₂(g)  N₂(g)+2H₂O(g) ；△H₂= -534.2 kJ·mol^-1

肼（N₂H₄）与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。写出该反应的热化学方程式   。

（4）工业上可电解NO制备NH₄NO₃，其工作原理如图所示，该阳极发生的电极反应式为   。为使电解产物全部转化为5mol NH₄NO₃，需补充的物质是   （填化学式），此时电子转移的物质的量为   mol。

Answer

（1）N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H= －92kJ/mol

（2）390 （3）2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g) + 4H2O(g) △H= －1048.9 kJ/mol

（4）NO－3e-+2H2O=NO3-+4H+ 氨气 15

【解析】

试题分析：（1）根据图示，反应热为E1-E2=254-300=92 kJ/mol，所以热化学方程式写成：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H= －92kJ/mol（2）根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算，-92=943+3×435-6x， x=390 kJ·mol-1。（3）将方程式标记为①和②，根据盖斯定律，②×2-①，计算反应热=-534.2×2+19.5=－1048.9 kJ/mol。（4）阳极反应是一氧化氮失去电子变成了硝酸根离子，即为NO－3e-+2H2O=NO3-+4H+，总反应为8 NO+2NH3+7H2O=5NH4NO3，所以为使电解产物全部转化为5mol NH4NO3，需补充的物质是氨气，此时电子转移的物质的量为15mol。

考点：热化学方程式的书写，电解原理的应用。