Question

【題目】(1)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵需要的能量分別是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為_________________。

(2)已知化學反應A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，回答下列問題:

①該反應的ΔH_______0(填 “大于”“小于”或“等于”)；

②反應物的總鍵能為______________；

③寫出該反應的熱化學方程式________________________________。

(3)聯氨（又稱肼，N2H4，無色液體）是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列問題：

①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1

②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2

③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3

④2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH 4=-1048.9kJ/mol

寫出聯氨的結構式_______________，上述反應熱效應之間的關系式為ΔH4=__________，聯氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為_______________________________。

Answer 1

【答案】N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1大于akJ·mol－1A2(g)＋B2(g)===2AB(g)　ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－12ΔH3-2ΔH2-ΔH1反應放熱量大、產生大量氣體、無污染

【解析】

（1）根據“ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和”計算。

（2）根據“反應物的總能量小于生成物的總能量”判斷反應為吸熱反應。結合圖像書寫熱化學方程式。

（3）根據價鍵規(guī)則書寫N2H4的結構式；根據蓋斯定律分析反應熱之間的關系。

（1）N2與H2反應生成NH3的化學方程式為N2（g）+3H2（g）=2NH3（g），該反應的ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=E（N≡N）+3E（H—H）-6E（N—H）=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol；N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） ΔH=-92kJ/mol。

（2）①1molA2（g）和1molB2（g）具有的總能量小于2molAB（g）具有的總能量，反應A2（g）+B2（g）=2AB（g）為吸熱反應，ΔH大于0。

②根據圖像，反應物的總鍵能為akJ/mol。

③根據圖像，該反應的ΔH=+（a-b）kJ/mol，該反應的熱化學方程式為：A2（g）+B2（g）=2AB（g） ΔH=+（a-b）kJ/mol。

（3）N原子最外層有5個電子，H原子最外層有1個電子，根據價鍵規(guī)則，N2H4的電子式為，N2H4的結構式為。應用蓋斯定律，消去O2（g）、H2（g），將③×2-①-②×2得④，則ΔH4=2ΔH3-ΔH1-2ΔH2。根據反應④知，聯氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為：反應放熱量大、產生大量氣體、無污染。