Question

（15分）氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設中都有廣泛的應用。請回答下列問題：
（1）氨氣可由N₂和H₂反應制取，N₂（g）+3H₂ （g）  2NH₃（g）反應過程的能量變化如圖所示：

已知：1molN₂分子中的化學鍵斷裂時需要吸收942kJ的能量；1molH₂分子中的化學鍵斷裂時需要吸收436kJ的能量；形成1mol N—H鍵時釋放390.8kJ的能量。
①圖中A、C分別表示            、                ，E的大小對該反應   的反應熱有無影響？         。
該反應需要用鐵觸媒作催化劑，加鐵觸媒會使圖中B點升高還是降低？     理由                                                  。
②圖中△H=         kJ·mol^-1。
③如果反應速率ν（H₂）為0.15mol· L^-1·min^-1,則ν（N₂）=     mol· L^-1·min^-1　ν（NH₃）=
        mol·L^-1 ·min^-1。
（2）肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N₂O₄反應生成N₂和水蒸氣。
已知：N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l） △H= -19.5kJ·mol^-1      
N₂H₄（l）+O₂（g）= N₂（g）+2H₂O（g）△H= -534.2kJ·mol^-1
請寫出肼和 N₂O₄反應的熱化學反應方程式                               。

Answer 1

（1）①1mol N₂（g）和3mol H₂（g）具有的總能量、2 mol NH₃（g）具有的總能量（答反應物的總能量 、生成物的總能量也給分） 無、降低（各1分）
催化劑能改變反應的路徑，使發(fā)生反應所需的活化能E降低（2分）    
②-94.8   （2分）         ③0.05    0.10  （各2分）
（2）2N₂H₄（l）+ N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H= -1048.9kJ·mol^-1  （3分）

（1）①根據(jù)圖像可知，A表示1mol N₂（g）和3mol H₂（g）具有的總能量，C表示2 mol NH₃（g）具有的總能量。E表示反應到活化能，對反應熱是無影響的。催化劑能降低反應的活化能，加快反應速率。
②反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，所以反應熱＝942 kJ·mol^-1＋3×432kJ·mol^-1－2×3×390.8kJ·mol^-1＝－94.8 kJ·mol^-1。
③因為速率之比是相應的化學計量數(shù)之比，所以氮氣和氨氣的反應速率分別是0.15mol· L^-1·min^-1÷3＝0.05mol· L^-1·min^-1、0.15mol· L^-1·min^-1÷3×2＝0.10 mol· L^-1·min^-1。
（2）根據(jù)蓋斯定律可知，反應①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）和反應②N₂H₄（l）+O₂（g）= N₂（g）+2H₂O（g）合并即可，即②×2－①得到2N₂H₄（l）+ N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g），所以反應熱＝－534.2kJ·mol^-1×2＋19.5kJ·mol^-1＝－1048.9kJ·mol^-1。