Question

由化學(xué)能產(chǎn)生的能量是目前人類使用的主要能源。請(qǐng)回答下列問題：

（1）N₂和O₂在一定條件下反應(yīng)生成NO₂的熱化學(xué)方程式為：

N₂(g)+O₂(g)====NO₂(g) ΔH＝+34 kJ·mol^-1。該反應(yīng)為_____________（“放熱”“吸熱”）反應(yīng)。

（2）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化源自于化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵變化時(shí)產(chǎn)生的能量變化。下表為一些化學(xué)鍵的鍵能：

化學(xué)鍵	鍵能（ kJ·mol-1）	化學(xué)鍵	鍵能（ kJ·mol-1）
N≡N	942	H—O	460
N—H	391	O==O	499
H—H	437

①寫出N₂和H₂反應(yīng)合成氨的熱化學(xué)方程式_________________________。

② 已知：1 mol H₂O(g)轉(zhuǎn)化為1 mol H₂O(l)時(shí)放出44.0 kJ的熱量。計(jì)算1 g H₂完全燃燒時(shí)放出的熱量___________________。H₂O(g)的穩(wěn)定性___________（“大于”“小于”）H₂O(l)。

（3）寫出NH₃(g)在O₂(g)中完全燃燒生成NO₂(g)和H₂O(g)的熱化學(xué)方程式_________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）吸熱

（2）①

②138.8 kJ 小于

（3）4NH₃(g)+7O₂(g)====4NO₂(g)+6H₂O(g) ΔH=-1 079 kJ·mol^-1

解析:

（1）ΔH=+34 kJ·mol^-1即ΔH＞0為吸熱反應(yīng)。

（2）①N₂和H₂反應(yīng)合成氨的反應(yīng)熱ΔH=942 kJ·mol^-1+3×437 kJ·mol^-1-2×3×391 kJ·mol^-1=-93 kJ·mol^-1，則N₂和H₂反應(yīng)合成氨的熱化學(xué)方程式為：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ΔH=-93 kJ·mol^-1。②H₂的燃燒熱為：（437 kJ·mol^-1+0.5×499 kJ·mol^-1-2×460 kJ·mol^-1）+44.0 kJ·mol^-1=-277.5 kJ·mol^-1，則1 g H₂完全燃燒時(shí)放出的熱量為：277.5 kJ·mol^-1×0.5 mol=138.8 kJ。由于H₂O(g)轉(zhuǎn)化為H₂O(l)時(shí)放出熱量，故H₂O(g)的穩(wěn)定性小于H₂O(l)。

（3）NH₃(g)在O₂(g)中完全燃燒生成NO₂(g)和H₂O(g)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：4NH₃+7O₂====4NO₂+6H₂O，據(jù)此求得該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=4×3×391 kJ·mol^-1+7×499 kJ·mol ^-1-4×（0.5×942 kJ·mol^-1+499 kJ·mol^-1-34 kJ·mol^-1）-6×2×460 kJ·mol^-1= -1 079 kJ·mol^-1，其熱化學(xué)方程式為：4NH₃(g)+7O₂(g)====4NO₂(g)+6H₂O(g) ΔH=-1 079 kJ·mol^-1