题目内容
【题目】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:;
(2)若已知下列数据:
化学键 | H﹣H | N≡N |
键能/kJmol﹣1 | 435 | 943 |
试根据表中及图中数据计算N﹣H的键能kJmol﹣1
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂.使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1 , E2(填“增大”、“减小、”“不变”).
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染.例如 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=akJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=bkJ/mol
若1mol NH3还原NO至N2 , 则该反应过程中的反应热△H3=kJ/mol(用含a、b的式子表示)
【答案】
(1)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=﹣92kJ/mol
(2)390
(3)减小;减小
(4)
【解析】解:(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46kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92kJ/mol, 故答案为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92kJ/mol;(2)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943+3×435﹣6x=﹣92,x=390,故答案为:390;(3)加入催化剂,反应物和生成物的活化能都降低,故答案为:减小;减小;(4)已知①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=akJ/mol②N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=bkJ/mol
利用盖斯定律将 可得NH3(g)+ NO(g)= N2(g)+ H2O(g)△H3= kJ/mol,
故答案为: .
(1)先求出此反应的焓变,根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式;(2)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;(3)加入催化剂,反应物和生成物的活化能都降低;(4)利用盖斯定律计算.