Question

19．合成氨工業(yè)中，每生產(chǎn)2molNH₃，放出92.4kJ熱量．
（1）寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ•mol^-1．
（2）已知：

1mol N-H鍵斷裂吸收的能量等于391kJ．
（3）已知關(guān)于鐵的氧化物存在下列三個(gè)熱化學(xué)方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol ①
Fe₂O₃（s）+$\frac{1}{3}$CO（g）═$\frac{2}{3}$Fe₃O₄（s）+$\frac{1}{3}$CO₂（g）△H=-15.73kJ/mol ②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.4kJ/mol ③
則CO還原FeO的熱化學(xué)方程式為CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-218kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）每生產(chǎn)2molNH₃，放出92.4kJ熱量，所以熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ•mol^-1；
（2）合成氨工業(yè)中：3H₂+N₂?2NH₃，反應(yīng)焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量=3×436+945.8-6×N-H鍵鍵能=-92.2，N-H鍵鍵能=391kJ；
（3）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol ①；
Fe₂O₃（s）+$\frac{1}{3}$CO（g）═$\frac{2}{3}$Fe₃O₄（s）+$\frac{1}{3}$CO₂（g）△H=-15.73kJ/mol ②；
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.4kJ/mol ③；
根據(jù)蓋斯定律將方程式變形$\frac{1}{2}$×①-$\frac{1}{2}$×②-$\frac{1}{3}$×③得FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）．

解答 解：（1）每生產(chǎn)2molNH₃，放出92.4kJ熱量，所以熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ•mol^-1，故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ•mol^-1；
（2）合成氨工業(yè)中：3H₂+N₂?2NH₃，反應(yīng)焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量=3×436+945.8-6×N-H鍵鍵能=-92.2，N-H鍵鍵能=391kJ，故答案為：391；
（3）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol ①；
Fe₂O₃（s）+$\frac{1}{3}$CO（g）═$\frac{2}{3}$Fe₃O₄（s）+$\frac{1}{3}$CO₂（g）△H=-15.73kJ/mol ②；
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.4kJ/mol ③；
根據(jù)蓋斯定律將方程式變形$\frac{1}{2}$×①-$\frac{1}{2}$×②-$\frac{1}{3}$×③得：
FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g），△H=[$\frac{1}{2}$×（-24.8）-$\frac{1}{2}$×（-15.73kJ）-$\frac{1}{3}$×640.4kJ=-218kJ/mol，故答案為：-218．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)能與熱能關(guān)系分析判斷，焓變計(jì)算應(yīng)用，熱化學(xué)方程式書寫等知識(shí)，題目難度中等．