Question

由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题：

（1）N₂和O₂在一定条件下反应生成NO₂的热化学方程式为：

N₂(g)+O₂(g)====NO₂(g) ΔH＝+34 kJ·mol^-1。该反应为_____________（“放热”“吸热”）反应。

（2）化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能：

化学键	键能（ kJ·mol-1）	化学键	键能（ kJ·mol-1）
N≡N	942	H—O	460
N—H	391	O==O	499
H—H	437

①写出N₂和H₂反应合成氨的热化学方程式_________________________。

② 已知：1 mol H₂O(g)转化为1 mol H₂O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H₂完全燃烧时放出的热量___________________。H₂O(g)的稳定性___________（“大于”“小于”）H₂O(l)。

（3）写出NH₃(g)在O₂(g)中完全燃烧生成NO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式_________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）吸热

（2）①

②138.8 kJ 小于

（3）4NH₃(g)+7O₂(g)====4NO₂(g)+6H₂O(g) ΔH=-1 079 kJ·mol^-1

解析:

（1）ΔH=+34 kJ·mol^-1即ΔH＞0为吸热反应。

（2）①N₂和H₂反应合成氨的反应热ΔH=942 kJ·mol^-1+3×437 kJ·mol^-1-2×3×391 kJ·mol^-1=-93 kJ·mol^-1，则N₂和H₂反应合成氨的热化学方程式为：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ΔH=-93 kJ·mol^-1。②H₂的燃烧热为：（437 kJ·mol^-1+0.5×499 kJ·mol^-1-2×460 kJ·mol^-1）+44.0 kJ·mol^-1=-277.5 kJ·mol^-1，则1 g H₂完全燃烧时放出的热量为：277.5 kJ·mol^-1×0.5 mol=138.8 kJ。由于H₂O(g)转化为H₂O(l)时放出热量，故H₂O(g)的稳定性小于H₂O(l)。

（3）NH₃(g)在O₂(g)中完全燃烧生成NO₂(g)和H₂O(g)的化学反应方程式为：4NH₃+7O₂====4NO₂+6H₂O，据此求得该反应的反应热ΔH=4×3×391 kJ·mol^-1+7×499 kJ·mol ^-1-4×（0.5×942 kJ·mol^-1+499 kJ·mol^-1-34 kJ·mol^-1）-6×2×460 kJ·mol^-1= -1 079 kJ·mol^-1，其热化学方程式为：4NH₃(g)+7O₂(g)====4NO₂(g)+6H₂O(g) ΔH=-1 079 kJ·mol^-1