Question

【题目】(1)硅和氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃，写出该反应的热化学方程式___________________________________。

(2)肼（N2H4）可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂 N2O4反应生成 N2 和水蒸气。

已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l) ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1

②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1

写出肼和 N2O4反应的热化学方程式___________________。

(3)饮用水中的 NO3－主要来自 NH4＋。已知在微生物的作用下，NH 4＋经过两步反应被氧化成 NO3－。两步反应的能量变化示意图如图：

1mol NH 4＋全部被氧化成 NO3－的热化学方程式为_______________________。

Answer 1

【答案】Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol 2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1048.9 kJ·mol－1 NH4＋(aq)＋2O2(g)=NO3－(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1

【解析】

(1) 1 mol Si的最高价氯化物为SiCl4，该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃，则常温下呈液态，该反应的热化学方程式为Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol。

(2)①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l) ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1

②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1

②×2-①即得肼和 N2O4反应的热化学方程式。

(3)从图中可以看出，两步反应都为放热反应，1mol NH 4＋全部被氧化成 NO3－的热焓变，为图中两步反应的热焓变之和。

(1) 1 mol Si的最高价氯化物为SiCl4，该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃，则常温下呈液态，该反应的热化学方程式为Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol。

答案为：Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol；

(2)①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l) ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1

②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1

②×2-①即得肼和N2O4反应的热化学方程式为2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1048.9 kJ·mol－1,

答案为：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1048.9 kJ·mol－1；

(3)从图中可以看出，两步反应都为放热反应，1mol NH4＋全部被氧化成NO3－的热焓变，为图中两步反应的热焓变之和。从而得出1mol NH4＋全部被氧化成 NO3－的热化学方程式为NH4＋(aq)＋2O2(g)=NO3－(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1，

答案为：NH4＋(aq)＋2O2(g)=NO3－(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1。