Question

【题目】(1)已知下列数据：

化学键	H-H	N≡N
键能/kJ·mol-1	435	943

如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图，试根据表中及图中数据计算N-H的键能______________。

(2)肼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)若用标准状况下4.48LO2氧化N2H4至N2，整个过程中转移的电子总数为___________(阿伏加德罗常数用NA表示)。

Answer 1

【答案】390 kJ·mol-1 2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝-1048.9 kJ·mol-1 0.8NA

【解析】

(1)先求出此反应的焓变，根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算；

(2)利用盖斯定律计算；

(3)利用得失电子守恒计算。

(1) 反应物总能量大于生成物总能量，应为放热反应，生成1mol氨气放出300kJ-254kJ=46kJ热量，则反应的热化学方程式为△H=-92 kJ·mol-1 。反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，设N-H的键能为x，则，解得x=390kJmol-1，故答案为：390 kJ·mol-1；

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

(3) 4.48LO2的物质的量为0.2mol，N2H4转化成N2，N元素的化合价由-2价上升到0价，氧元素由0价下降到-2价，故0.2mol O2转移0.2mol×4=0.8mol电子，个数为0.8NA。