Question

氨在工农业生产中应用广泛。

（1）根据下图写出合成氨的热化学方程式是________________________。

（2）将1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量___________(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是______________；若加入催化剂，ΔH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。

（3）已知分别破坏1 mol N≡N键、1 mol H－H键时需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ，则破坏1 mol N—H键需要吸收的能量为________kJ。

（4）N₂H₄可视为NH₃分子中的H被－NH₂取代的产物。发射卫星时以N₂H₄(g)为燃料、NO₂为氧化剂，二者反应生成N₂和H₂O(g)。

已知：N₂(g)＋2O₂(g)==2NO₂(g)   ΔH₁＝＋67.7 kJ·mol^－1

N₂H₄(g)＋O₂(g)==N₂(g)＋2H₂O(g)   ΔH₂＝－534 kJ·mol^－1

则1 mol N₂H₄与NO₂完全反应的热化学方程式为_______________。

Answer

（1）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol

（2）小于；该反应是可逆反应，反应物无法全部转化为生成物；不变；（3）391

（4）N2H4（g）+NO2（g）＝3/2N2（g）+2H2O（g）△H=-567.85 kJ•mol-1

【解析】

试题分析：（1）由图可知，0.5molN2（g）与1.5molH2（g）完全反应生成1molNH3（g）的反应热为-46.1kJ/mol，所以合成氨的热化学反应方程式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol；

（2）反应是可逆反应，反应物不能完全转化，3mol H2和1mol N2充分参与反应也不可能生成2molNH3，故放出的热量小于92KJ的热量，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，反应焓变不变；

（3）已知：分别破坏1mol N≡N键、1mol H-H键需要吸收的能量为：946kJ、436kJ，设破坏1mol N-H键需要吸收的能量为x，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol，焓变=反应物总键能-生成物的总键能，946kJ/mol+3×436kJ/mol-6x=92.2KJ/mol，x=391KJ/mol，破坏1mol N-H键需要吸收的能量为：391kJ；

（4）：①N2（g）+O2（g）=2NO2（g）△H1=+67.7kJ/mol

②N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534kJ/mol

依据盖斯定律：②×2－①得到：2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ/mol，1mol

N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为：N2H4（g）+NO2（g）＝3/2N2（g）+2H2O（g）△H=-567.85 kJ•mol-1。

【考点定位】本题考查了热化学方程式的书写方法和盖斯定律的计算应用

【名师点晴】依据键能计算焓变，注意可逆反应不能进行彻底。注意掌握反应热的计算方法：（1）根据热化学方程式计算：反应热与反应物各物质的物质的量成正比。（2）根据反应物和生成物的总能量计算：ΔH＝E生成物－E反应物。（3）依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量。（4）根据盖斯定律的计算：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程。