Question

4．氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．
（1）根據(jù)如圖寫出合成氨的熱化學(xué)方程式是N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol．
（2）將1mol N₂（g）和3mol H₂（g）放在一密閉容器中，進行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量小于（填“大于”、“等于”或“小于”）92.2kJ，原因是該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物無法全部轉(zhuǎn)化為生成物；若加入催化劑，△H不變（填“變大”、“不變”或“變小”）．
（3）N₂H₄可視為NH₃分子中的H被-NH₂取代的產(chǎn)物．發(fā)射衛(wèi)星時以N₂H₄（g）為燃料、NO₂為氧化劑，二者反應(yīng)生成N₂和H₂O（g）．
已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ•mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ•mol^-1
則1mol N₂H₄與NO₂完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（g）+NO₂（g）=$\frac{3}{2}$N₂（g）+2H₂O（g）△H=-567.85 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合圖象曲線變化可知，反應(yīng)1molN₂和1.5molH₂具有的能量大于1molNH₃，該反應(yīng)為吸放熱反應(yīng)，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則進行解答；
（2）N₂ 和H₂反應(yīng)生成2mol NH₃時放出的熱量為92.2kJ，是指1mol氮氣和3mol的氫氣完全反應(yīng)生成2mol的氨氣放出的熱量為92.2kJ，1mol N₂ 和3mol H₂ 放在密閉容器中不可能完全轉(zhuǎn)化為氨氣，由此分析解答；催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式的意義和蓋斯定律的內(nèi)容通過合并計算得到熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，反應(yīng)1molN₂和1.5molH₂具有的能量大于1molNH₃，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變?yōu)樨?fù)值，則生成2molNH₃，放熱46.1KJ×2=92.2KJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol，N₂ 和H₂反應(yīng)生成2mol NH₃時放出的熱量為92.2kJ，是指1mol氮氣和3mol的氫氣完全反應(yīng)生成2mol的氨氣放出的熱量為92.2kJ，1mol N₂ 和3mol H₂ 放在密閉容器中不可能完全轉(zhuǎn)化為氨氣，所以放出熱量一定小于92.2 kJ，催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，反應(yīng)熱不變，
故答案為：小于；該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物無法全部轉(zhuǎn)化為生成物；不變；
（3）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol，則1mol N₂H₄與NO₂完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（g）+NO₂（g）=$\frac{3}{2}$N₂（g）+2H₂O（g）△H=-567.85 kJ•mol^-1，
故答案為：N₂H₄（g）+NO₂（g）=$\frac{3}{2}$N₂（g）+2H₂O（g）△H=-567.85 kJ•mol^-1．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫方法和蓋斯定律的計算應(yīng)用，明確反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系為解答關(guān)鍵，注意掌握熱化學(xué)方程式的書寫原則，試題側(cè)重基礎(chǔ)知識的考查，有利于提高學(xué)生的靈活應(yīng)用能力，注意反應(yīng)的可逆性，可逆反應(yīng)永遠(yuǎn)是反應(yīng)物和生成物共存的體系，題目難度中等．