Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)如图是1mol NO₂(g)和 1mol CO(g)反应生成 1mol CO₂(g)和 1mol NO(g)过程中能量变化示意图。

①该反应是_________(填“吸热”或 “放热”)反应。

②请写出反应的热化学方程式_________。

③若在该反应体系中加入催化剂对反应热_________(填“有”或“没有”)影 响。原因是_________。

(2)已知，可逆反应2NO₂ (g)⇌N₂O₄ (g)    ΔH=−56.9 kJ/mol。在乙烧杯中投入一定量的CaO固体，此烧杯中NO₂球的红棕色变深。根据现象，补全CaO与H₂O反应过程的能量变化示意图_________。

(3)肼(N₂H₄)是一种应用广泛的化工原料，可作为火箭发动机的燃料。已知断裂 1 mol 化学键所需的能量：N≡N 为 942 kJ、O=O 为 500 kJ、N－N 为154 kJ，则断裂 1 mol N－H 键所需的能量是_________。

Answer

放热 没有 反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关 391kJ

【解析】

(1)①根据反应过程图示，可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，故答案为：放热；

②从图中可知，该反应的反应热为，故该反应的热化学方程式为，故答案为：；

③由于反应热与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关，加入催化剂对反应热没有影 响，故答案为：没有 反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关

(2)乙烧杯中NO2球的红棕色变深，说明2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH=−56.9 kJ/mol平衡向逆方向移动，而该反应是一个放热反应，故说明CaO与H2O的反应是一个放热反应，使乙烧杯中的温度升高，故反应过程的能量变化示意图为：，故答案为：；

(3)根据图示，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ∆H1=-534kJ/mol，由图可知，反应过程如下： ，由盖斯定律可知：∆H1=∆H2+∆H3，∆H3=-534kJ/mol-(-2752kJ/mol)=2218kJ/mol，即4E（N—H）+E（N—N）+E（O=O）=2218kJ/mol，代入数据即可求出E（N—H）=391kJ/mol，故答案为：391kJ。