题目内容
（15分）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用。请回答下列问题：
（1）氨气可由N2和H2反应制取，N2（g）+3H2 （g）
2NH3（g）反应过程的能量变化如图所示：
已知：1molN2分子中的化学键断裂时需要吸收942kJ的能量；1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；形成1mol N—H键时释放390.8kJ的能量。
①图中A、C分别表示 、 ，E的大小对该反应 的反应热有无影响？ 。
该反应需要用铁触媒作催化剂，加铁触媒会使图中B点升高还是降低？ 理由 。
②图中△H= kJ·mol-1。
③如果反应速率ν（H2）为0.15mol· L-1·min-1,则ν（N2）= mol· L-1·min-1 ν（NH3）=
mol·L-1 ·min-1。
（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：N2（g）+2O2（g）=N2O4（l） △H= -19.5kJ·mol-1
N2H4（l）+O2（g）= N2（g）+2H2O（g）△H= -534.2kJ·mol-1
请写出肼和 N2O4反应的热化学反应方程式 。
（1）氨气可由N2和H2反应制取，N2（g）+3H2 （g）
2NH3（g）反应过程的能量变化如图所示：已知：1molN2分子中的化学键断裂时需要吸收942kJ的能量；1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；形成1mol N—H键时释放390.8kJ的能量。
①图中A、C分别表示 、 ，E的大小对该反应 的反应热有无影响？ 。
该反应需要用铁触媒作催化剂，加铁触媒会使图中B点升高还是降低？ 理由 。
②图中△H= kJ·mol-1。
③如果反应速率ν（H2）为0.15mol· L-1·min-1,则ν（N2）= mol· L-1·min-1 ν（NH3）=
mol·L-1 ·min-1。
（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：N2（g）+2O2（g）=N2O4（l） △H= -19.5kJ·mol-1
N2H4（l）+O2（g）= N2（g）+2H2O（g）△H= -534.2kJ·mol-1
请写出肼和 N2O4反应的热化学反应方程式 。
（1）①1mol N2（g）和3mol H2（g）具有的总能量、2 mol NH3（g）具有的总能量（答反应物的总能量 、生成物的总能量也给分） 无、降低（各1分）
催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能E降低（2分）
②-94.8 （2分） ③0.05 0.10 （各2分）
（2）2N2H4（l）+ N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H= -1048.9kJ·mol-1 （3分）
催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能E降低（2分）
②-94.8 （2分） ③0.05 0.10 （各2分）
（2）2N2H4（l）+ N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H= -1048.9kJ·mol-1 （3分）
（1）①根据图像可知，A表示1mol N2（g）和3mol H2（g）具有的总能量，C表示2 mol NH3（g）具有的总能量。E表示反应到活化能，对反应热是无影响的。催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率。
②反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以反应热＝942 kJ·mol-1＋3×432kJ·mol-1－2×3×390.8kJ·mol-1＝－94.8 kJ·mol-1。
③因为速率之比是相应的化学计量数之比，所以氮气和氨气的反应速率分别是0.15mol· L-1·min-1÷3＝0.05mol· L-1·min-1、0.15mol· L-1·min-1÷3×2＝0.10 mol· L-1·min-1。
（2）根据盖斯定律可知，反应①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）和反应②N2H4（l）+O2（g）= N2（g）+2H2O（g）合并即可，即②×2－①得到2N2H4（l）+ N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g），所以反应热＝－534.2kJ·mol-1×2＋19.5kJ·mol-1＝－1048.9kJ·mol-1。
②反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以反应热＝942 kJ·mol-1＋3×432kJ·mol-1－2×3×390.8kJ·mol-1＝－94.8 kJ·mol-1。
③因为速率之比是相应的化学计量数之比，所以氮气和氨气的反应速率分别是0.15mol· L-1·min-1÷3＝0.05mol· L-1·min-1、0.15mol· L-1·min-1÷3×2＝0.10 mol· L-1·min-1。
（2）根据盖斯定律可知，反应①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）和反应②N2H4（l）+O2（g）= N2（g）+2H2O（g）合并即可，即②×2－①得到2N2H4（l）+ N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g），所以反应热＝－534.2kJ·mol-1×2＋19.5kJ·mol-1＝－1048.9kJ·mol-1。
练习册系列答案
相关题目
