Question

4．氮是地球上富含豐富的一種元素，氮及其化合物的工農(nóng)業(yè)生成、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
（1）如圖1是1molNO₂和1molCO反應(yīng)生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖（圖中涉及物質(zhì)為氣態(tài)），請寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1．
（2）在0.5L的密閉容器中，充入一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行反應(yīng)，三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖2所示．則Y是H₂，2min內(nèi)N₂的反應(yīng)速率v（N₂）=0.1mol•L^-1•min^-1．
（3）已知：一定量的N₂（g）與H₂（g）反應(yīng)，生成2molNH₃（g），放出92.2kJ熱量．與依據(jù)事實(shí)，寫出該反應(yīng)的熱化方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2 kJ•mol^-1．
一定條件下，在密閉容器中充入0.5molN₂（g）與1.5molH₂（g），二者充分反應(yīng)后放出熱量＜46.1kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)熱等于=正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能，由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫原則進(jìn)行書寫；
（2）根據(jù)氮?dú)夂蜌錃獾姆磻?yīng)之比，可知Y為氫氣；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算公式分析；
（3）熱化學(xué)方程式的書寫，需要注意的有：物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)熱的數(shù)值與單位，反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)方程式前面的系數(shù)成正比，據(jù)此解答；可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底．

解答 解：（1）反應(yīng)熱等于=正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能，由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1；
（2）根據(jù)氮?dú)夂蜌錃獾姆磻?yīng)之比，可知Y為氫氣；2min內(nèi)N₂的反應(yīng)速率υ（N₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.1mol}{0.5L×2min}$=0.1mol•L^-1•min^-1，
故答案為：H₂；0.1mol•L^-1•min^-1；
（3）1mol氮?dú)馔耆�反�?yīng)，能生成2mol氨氣，放熱92.2KJ，熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2 kJ•mol^-1；可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，故
0.5molN₂（g）與1.5molH₂（g），二者充分反應(yīng)后放出熱量小于46.1kJ，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2 kJ•mol^-1；＜．

點(diǎn)評 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫，以及反應(yīng)速率的計(jì)算，可逆反應(yīng)的特點(diǎn)等，本題題目難度中等．