Question

（12分）氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用。

（1）下圖是N2(g)和H2(g)反應生成1mol NH3(g)過程中能量變化示意圖，請寫出N2和H2反應的熱化學方程式 。

（2）已知：H－H、N≡N鍵能分別為435 kJ·mol-1、943 kJ·mol-1，則結合（1）圖中數據，計算N-H的鍵能 kJ·mol-1。

（3）已知：N2(g)+2O2(g) N2O4(l)；△H1= -19.5 kJ·mol-1；

N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ；△H2= -534.2 kJ·mol-1

肼（N2H4）與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。寫出該反應的熱化學方程式 。

（4）工業(yè)上可電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖所示，該陽極發(fā)生的電極反應式為 。為使電解產物全部轉化為5mol NH4NO3，需補充的物質是 （填化學式），此時電子轉移的物質的量為 mol。

Answer 1

（1）N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H= －92kJ/mol

（2）390 （3）2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g) + 4H2O(g) △H= －1048.9 kJ/mol

（4）NO－3e-+2H2O=NO3-+4H+ 氨氣 15

【解析】

試題分析：（1）根據圖示，反應熱為E1-E2=254-300=92 kJ/mol，所以熱化學方程式寫成：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H= －92kJ/mol（2）根據反應熱=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計算，-92=943+3×435-6x， x=390 kJ·mol-1。（3）將方程式標記為①和②，根據蓋斯定律，②×2-①，計算反應熱=-534.2×2+19.5=－1048.9 kJ/mol。（4）陽極反應是一氧化氮失去電子變成了硝酸根離子，即為NO－3e-+2H2O=NO3-+4H+，總反應為8 NO+2NH3+7H2O=5NH4NO3，所以為使電解產物全部轉化為5mol NH4NO3，需補充的物質是氨氣，此時電子轉移的物質的量為15mol。

考點：熱化學方程式的書寫，電解原理的應用。