Question

12．（1）1840年盖斯提出了盖斯定律：“不管化学反应是一步完成还是分数步完成，这个过程的热效应是相同的．”火箭发射时可用肼（N₂H₄）为燃料以及NO₂ 作氧化剂，这两者反应生成N₂和水蒸气．
已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7 kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534 kJ/mol．
写出肼与NO₂反应的热化学方程式2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol．
（2）写出NH₄HSO₃的电离方程式NH₄HSO₃═NH₄⁺+HSO₃^-．
（3）氨在国民经济中占重要地位，在合成氨工业中，合成塔中每产生2mol氨，放出92.2kl热量，若起始时向容器中放入2mol N₂和6mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则Q＜（填“＜、＞或=”） 184.4kJ；已知H-H键键能为436kJ/mol，N-H键键能为391kJ/mol，则N≡N键键能为945.8KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式，反应的热化学方程式改变系数，焓变随之改变，通过热化学方程式之间的加减计算得到；
（2）NH₄HSO₃为弱酸亚硫酸的酸式盐，亚硫酸氢根离子不能拆；
（3）反应是可逆反应不能进行彻底，依据反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量计算．

解答 解：（1）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依据盖斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
（2）NH₄HSO₃是强电解质，在水中电离出铵根离子和亚硫酸氢根离子，NH₄HSO₃═NH₄⁺+HSO₃^-，
故答案为：NH₄HSO₃═NH₄⁺+HSO₃^-；
（3）反应是可逆反应不能进行彻底，该温度下合成塔中放入2mol N₂和6mol H₂，生成的氨气小于2mol，故达平衡后放出的热量小于184.4 kJ，3H₂+N₂?2NH₃，反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=3×436+N≡N键键能-6×391=-92.2，N≡N键键能=945.8KJ/mol；
故答案为：＜；945.8KJ/mol．

点评 本题考查了化学能与热能关系分析判断、电离方程式的书写，注意盖斯定律的应用，为高频考点，题目难度中等．