Question

（1）肼(N₂H₄)是火箭发动机的一种燃料，反应时N₂O₄为氧化剂，生成N₂和H₂O(g)。

已知：N₂(g)+2O₂(g)=N₂O₄(g) △H=+8.7kJ/mol       ①

N₂H₄(g)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  △H=-534.7kJ/mol        ②

请写出肼跟N₂O₄反应的热化学反应方程式：___________________________。

（2）在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^-。两步反应的能量变化示意图如下：

①第一步反应是__________（填“放热”或“吸热”），判断依据是_____________。

②1molNH₄⁺(aq)全部氧化成NO₃^-(aq)的热化学方程式是_________________________。

（3）右表是部分化学键的键能数据：

已知N₂(g) ＋3H₂(g) 2NH₃(g) 试计算该反应的焓变，ΔH= ______(用含有a、b、c的代数式表示)。

Answer

（12分）（1）2N2H4(g)+N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) ΔH= -1078.1kJ/mol （3分）

（2）①放热（1分） ΔH= -273kJ/mol<0（或反应物的总能量大于生成物的总能量）（2分）

②NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l) ΔH= -346kJ/mol（4分）

（3）（a+3b-6c）kJ/mol （2分）

【解析】

试题分析：（1） ②×2-①，整理可得2N2H4(g)+N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) ΔH= -1078.1kJ/mol；（2） ①第一步反应由于反应物的能量高于生成物的能量，因此该反应是放热反应；判断依据是反应物的能量高于生成物的能量，ΔH= -273kJ/mol<0；将第一步、第二步反应的热化学方程式进行叠加，就可以得到1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l) ΔH= -346kJ/mol；（3）反应 N2(g) ＋3H2(g) 2NH3(g)的焓变是断裂反应物化学键需要吸收的能量与生成生成物化学键释放的能量的差 ，所以ΔH=(+a+3×b-6×c)kJ/mol。

【考点定位】考查盖斯定律的应用、热化学方程式的书写及反应热与物质含有的能量、化学键的键能的关系的知识。

【名师点睛】化学反应过程中有新的物质产生，在发生物质变化的同时也发生能量变化，反应热就是断裂反应物的化学键吸收的能量与形成生成物化学键释放的能量的差。若断裂化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量，则反应是吸热反应，否则为放热反应；也可以看反应物与生成物的总能量，若反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应是放热反应；若反应物总能量小于生成物的总能量，则反应是吸热反应。反应过程中的能量变化与反应途径无关，只与反应的物质多少级物质的存在状态有关，因此在书写热化学方程式时要注明物质的状态及遇反应的物质的物质的量相对应的能量数值。热化学方程式的系数只表示物质的量。可以通过热化学方程式的叠加，不仅可以计算出不容易测定的反应的反应热，也可以计算不能直接发生反应的反应热。