Question

9．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，
（1）如圖是N₂（g）和H₂（g）反應(yīng)生成1mol NH₃（g）過程中能量變化示意圖，請寫出N₂和H₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol．
（2）若已知下列數(shù)據(jù)：

化學(xué)鍵	H-H	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	435	943

試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算N-H的鍵能390kJ•mol^-1．
（3）合成氨反應(yīng)通常用鐵觸媒作催化劑．使用鐵觸媒后△H不變 （填“增大”、“減小”、“不變”）
（4）用NH₃催化還原NO_X 氮氧化物的污染．例如
4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）；△H₁=akJ•mol^-1
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₂=bkJ/mol
若1mol NH₃還原NO至N₂，則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol（用含a、b的式子表示）

Answer 1

分析 （1）據(jù)焓變等于反應(yīng)物活化能減去生成物活化能求算焓變，再書寫熱化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能計(jì)算；
（3）反應(yīng)熱△H取決于反應(yīng)物和生成物總能量的相對大��；
（4）利用蓋斯定律計(jì)算．

解答 解：（1）據(jù)焓變等于反應(yīng)物活化能減去生成物活化能求算焓變，N₂和H₂反應(yīng)生成2mol NH₃過程中的△H=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol，故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol；
（2）反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設(shè)N-H的鍵能為x，則943+3×435-6x=-92，x=390，故答案為：390；
（3）反應(yīng)熱△H取決于反應(yīng)物和生成物總能量的相對大小，加入催化劑，雖然反應(yīng)物和生成物的活化能都降低，但反應(yīng)物和生成物的能量不變，故反應(yīng)熱△H不變，
故答案為：不變；
（4）已知①4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）；△H₁=akJ/mol
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H₂=bkJ/mol
利用蓋斯定律將$\frac{①-3②}{4}$可得NH₃（g）+$\frac{3}{2}$NO（g）=$\frac{5}{4}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂O（g）△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol，
故答案為：$\frac{a-3b}{4}$．

點(diǎn)評 本題考查綜合考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化知識，注意物質(zhì)的總能量、鍵能與反應(yīng)熱的計(jì)算關(guān)系，把握蓋斯定律的計(jì)算方法，題目難度中等．