Question

19．氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：
（1）已知：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H₁        2NO₂（g）?N₂O₄（l）△H₂
下列圖1能量變化示意圖中，正確的是（選填字母）A．

（2）氨氣和氧氣從145℃就開始反應(yīng)，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物（如圖2）
溫度較低時以生成N₂為主，溫度高于900℃時，NO產(chǎn)率下降的原因是氨氣轉(zhuǎn)化為一氧化氮的反應(yīng)為放熱反應(yīng)．
（3）火箭升空需要高能的燃料，經(jīng)常是用四氧化二氮和聯(lián)氨（N₂H₄）作為燃料，工業(yè)上利用氨氣和氫氣可以合成氨氣，氨又可以進(jìn)一步制備聯(lián)氨等．
已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol^-1
NO₂（g）?$\frac{1}{2}$N₂O₄（g）△H=-26.35kJ•mol^-1
①寫出氣態(tài)聯(lián)氨在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮?dú)夂退�蒸氣的熱化學(xué)方程式：2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1083.0 kJ/mol．
②用氨和次氯酸鈉按一定物質(zhì)的量之比混合反應(yīng)可生成聯(lián)氨，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O．

Answer 1

分析 （1）將NO₂（g）轉(zhuǎn)化為N₂O₄（g）的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，同種物質(zhì)氣態(tài)時能量比液態(tài)時能量高；
（2）根據(jù)圖象可知溫度低時生成氮?dú)�，溫度高時生成NO，但該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度高于900℃時，NO產(chǎn)率下降；
（3）①根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以合適的系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訙p，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的加減；
②根據(jù)在反應(yīng)中氨氣做還原劑被氧化，次氯酸鈉做氧化劑被還原來分析產(chǎn)物．

解答 解：（1）將NO₂（g）轉(zhuǎn)化為N₂O₄（g）的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，將N₂O₄（g）轉(zhuǎn)化為N₂O₄（l）液為放熱反應(yīng)，所以在圖象中該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，同種物質(zhì)氣態(tài)變液態(tài)會放出熱量，即液態(tài)時能量比氣態(tài)時能量低，則N₂O₄（l）具有的能量比N₂O₄（g）具有的能量低，圖象A符合，故A正確；
故答案為：A；
（2）根據(jù)圖象可知溫度低時，氨氣與氧氣反應(yīng)生成氮?dú)猓粶囟雀邥r生成NO，但該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度高于900℃時，溫度越高，反應(yīng)逆向進(jìn)行的程度越大，則NO產(chǎn)率越�。�
故答案為：N₂；氨氣轉(zhuǎn)化為一氧化氮的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（3）①已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1①
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol^-1②
NO₂（g）?$\frac{1}{2}$N₂O₄（g）△H=-26.35kJ•mol^-1③
根據(jù)蓋斯定律，②×2-①-③×2得2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g） 故△H=2×（-534.0kJ•mol^-1）-67.7kJ•mol^-1-2×（-26.35kJ•mol^-1）=-1083.2kJ•mol^-1；
故答案為：2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1083.0 kJ/mol；
②氨和次氯酸鈉反應(yīng)時，氨氣中的氮元素被氧化為N₂H₄，NaClO中的氯元素被還原為NaCl，故化學(xué)方程式為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了能量變化圖的分析、化學(xué)平衡移動的影響因素、蓋斯定律的計(jì)算，題目難度中等，題目側(cè)重于考查學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，注意基礎(chǔ)知識的積累掌握是關(guān)鍵．