Question

（1）在一定条件下N₂与H₂反应生成NH₃，请回答：

①若反应物的总能量为E₁，生成物的总能量为E₂，且E₁＞E₂，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。

②已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为________________。

（2）N₂H₄和H₂O₂混合可作火箭推进剂，已知：16g液态N₂H₄和足量氧气反应生成N₂(g)和H₂O(l)，放出310.6kJ的热量；2H₂O₂(l)O₂(g)＋2H₂O(l)ΔH＝－196.4kJ·mol^－1。反应N₂H₄(l)＋O₂(g)N₂(g)＋2H₂O(l)的ΔH＝____kJ·mol^－1。N₂H₄和H₂O₂反应生成N₂(g)和H₂O(l)的热化学方程式为_______________

（3）向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物质：①浓H₂SO₄；②稀硝酸；③稀醋酸，恰好完全反应的热效应为△H₁、△H₂、△H₃，则三者由小到大顺序为________

（4）丙烷燃烧可以通过以下两种途径：

途径Ⅰ：C₃H₈(g)＋5O₂(g)＝3CO₂(g)＋4H₂O(l)ΔH＝－akJ/mol

途径Ⅱ：C₃H₈(g)＝C₃H₆(g)＋H₂(g)ΔH＝＋bkJ/mol

2C₃H₆(g)＋9O₂(g)＝6CO₂(g)＋6H₂O(l)ΔH＝－ckJ/mol

2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(l)ΔH＝－dkJ/mol(a、b、c、d均为正值)

判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。

Answer

放热 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1 －621.2 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－817.6kJ·mol－1 △H1＜△H2＜△H3 相等

【解析】

(1)①反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应；

②旧键的断裂吸热，新键的形成放热；

(2)根据盖斯定律计算；

(3)醋酸的电离吸热，浓硫酸溶于水放热；

(4)根据盖斯定律，焓变只与物质的始态与终态有关。

(1)①反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1＞E2，则该反应为放热反应，故答案为放热；

②在反应N2+3H2⇌2NH3中，断裂3molH-H键，1molN三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ；故答案为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1；

(2)16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6kJ的热量，热化学方程式为①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-621.2kJ•mol-1，②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.4kJ•mol-1，根据盖斯定律，①+②得：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJ•mol-1，故答案为-621.2；N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJ•mol-1；

(3)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H＋（aq）十OH－（aq）=H2O△H=-57.3kJ·mol－1，分别向1L1mol·L－1的NaOH溶液中加入：①浓H2SO4；②稀硝酸；③稀醋酸，醋酸的电离吸热，浓硫酸溶于水放热，恰好完全反应时的放出的热量为①＞②＞③，所以△H1＜△H2＜△H3，故答案为：△H1＜△H2＜△H3；

(4)根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓变是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样。