Question

【題目】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：

1/2N2(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

【答案】吸熱N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJmol-1138.75 kJ小于4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 079 kJ·mol-1

【解析】

（1）△H=+34kJ/mol＞0，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；正確答案：吸熱。

（2）①根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能求算；N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=942kJmol-1+437kJmol-1×3-391kJmol-1×6=-93kJmol-1，所以熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJmol-1；正確答案：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJmol-1。

②由①2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=（437×2+499-460×4）=-467KJ/mol、②H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0KJ/mol，根據(jù)蓋斯定律：①+②×2可得：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-555 KJ/mol；1gH2為0.5mol,完全燃燒時(shí)放出的熱量0.5×555/2=138.75 kJ；根據(jù)H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0KJ/mol可知，能量越高越不穩(wěn)定，氣態(tài)水穩(wěn)定性小于液態(tài)水穩(wěn)定性；正確答案：138.75 kJ；小于。

（3）根據(jù)①1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH＝+34 kJ·mol-1、②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJmol-1；③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-467KJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可得[①×2-②]×2+3×③：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079kJ·mol-1；正確答案：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ·mol-1。