Question

【題目】(1)在一定條件下N2與H2反應生成NH3，請回答：

①若反應物的總能量為E1，生成物的總能量為E2，且E1＞E2，則該反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

②已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為________________。

(2) N2H4和H2O2混合可作火箭推進劑，已知：16 g液態N2H4和足量氧氣反應生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的熱量；2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－196.4 kJ·mol－1。反應N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝____________kJ·mol－1。N2H4和H2O2反應生成N2(g)和H2O(l)的熱化學方程式為_______________________________________。

(3)實驗室用50 mL 0.50 mol·L－1鹽酸與50 mL某濃度的NaOH溶液在如圖所示裝置中反應，通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。該裝置有兩處明顯的錯誤，其中一處是缺少一種玻璃儀器，該儀器的名稱為____________；實驗室提供了0.50 mol·L－1和0.55 mol·L－1兩種濃度的NaOH溶液，應選擇_____________mol·L－1的NaOH溶液進行實驗。

Answer 1

【答案】 放熱 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1 －621.2 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.6 kJ·mol－1 環形玻璃攪拌棒 0.55

【解析】(1)①反應物的總能量為E1，生成物的總能量為E2，若E1＞E2，則該反應為放熱反應，故答案為：放熱；

②在反應N2+3H22NH3中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的熱量少，放出的熱量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ；故答案為：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJmol-1；

(2)16g液態N2H4和足量氧氣反應生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6kJ的熱量，熱化學方程式為N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-621.2 kJmol-1①

2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.4kJmol-1 ②

根據蓋斯定律，①+②得：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJmol-1 ，故答案為：-621.2；N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJmol-1 ；

(3)根據量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌棒；實驗室提供了0.50molL-1和0.55molL-1兩種濃度的NaOH溶液，為了使反應充分，NaOH應過量，所以選擇0.55molL-1的溶液進行實驗，故答案為：環形玻璃攪拌棒；0.55。