Question

【题目】（1）卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料，8gN2H4(l)在O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(l)，放出155.5 kJ热量，写出反应的热化学方程式____________________________________。

（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=－159.5 kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)= CO(NH2)2(s) +H2O(g) △H=+116.5 kJ/mol

③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式_____________________________。

（3）断裂1 mol化学键所需的能量如表所示：

共价键	H—N	H—O	N≡N	O==O
断裂1 mol化学键所需能量/kJ	393	463	941	496

计算1molN2(g)与H2O(g)反应生成NH3(g)和O2(g)的反应热△H = _______________。

（4）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水。科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为________________。

Answer 1

【答案】 N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=－622kJ/mol 2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(s) +H2O(l) △H=－87kJ/mol +617 kJ/mol 2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O

【解析】试题分析：本题考查反应热的计算，热化学方程式的书写，燃料电池电极反应式的书写。

（1）肼在O2中燃烧的化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)，n（N2H4）==0.25mol，则1mol肼燃烧放出155.5kJ0.25=622kJ热量，反应的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=－622kJ/mol。

（2）运用盖斯定律，将①式+②式-③式得，2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(s) +H2O(l) △H=（-159.5kJ/mol）+（116.5kJ/mol）-（+44kJ/mol）=－87kJ/mol，CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(s) +H2O(l) △H=－87kJ/mol。

（3）N2(g)与H2O(g)反应生成NH3(g)和O2(g)的方程式为2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)，该反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2E（NN）+12E（H-O）-12E（N-H）-3E（O=O）=2941kJ/mol+12463kJ/mol-12393kJ/mol-3496kJ/mol=+1234kJ/mol，则1molN2(g)与H2O(g)反应生成NH3(g)和O2(g)的ΔH=+1234kJ/mol2=+617kJ/mol。

（4）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，反应的方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O，在此反应中NH3发生失电子的氧化反应，通入氨气的电极为负极，在碱性条件下发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O。