Question

【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

(1)下圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)過程中能量變化示意圖，請寫出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________。

(2)已知化學(xué)鍵鍵能是形成或拆開1 mol化學(xué)鍵放出或吸收的能量，單位kJ·mol－1。若已知下列數(shù)據(jù)：

化學(xué)鍵	HH
鍵能/kJ·mol－1	435	943

試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算N—H的鍵能________kJ·mol－1。

(3)用NH3催化還原NOx還可以消除氮氧化物的污染。已知：

4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1 ①

N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 ②

若1 mol NH3還原NO至N2，則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱ΔH3＝________ kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。

Answer 1

【答案】 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJmol－1 390 (3b－a)/4

【解析】(1)由圖象可知該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝E1- E2=254kJmol-1-300kJmol-1=-46 kJmol-1，所以其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g) NH3(g) ΔH＝－46kJmol-1，或者N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJmol-1；(2) 已知ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和= 943kJmol-1+3×435kJmol-1—6E=-92kJmol-1，E=390kJmol-1，即N—H的鍵能為390kJmol-1；(3)根據(jù)蓋斯定律，(①-②×3)/4即得1 mol NH3還原NO至N2的過程中的反應(yīng)熱ΔH3 =(3b－a)/4 kJmol-1。