Question

7．（一）（1）化学式为C₆Hm的烷烃，m值等于14；请写出HCl的电子式．
（二）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，图是N₂（g）和H₂（g）反应生成1mol NH₃（g）过程中能量变化示意图．
（2）请写出N₂和H₂反应的热化学方程式：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol；
（3）若已知下列数据：

化学键	H-H	N≡N
键能/kJ•mol-1	435	943

试根据表中及图中数据计算N-H的键能390kJ•mol^-1
（4）合成氨反应通常用铁触媒作催化剂．使用铁触媒后E1变化是：E₁减小 （填“增大”、“减小、”“不变”）．
（5）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^-1
N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H₂=b kJ•mol^-1
若1mol NH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol（用含a、b的式子表示）

Answer 1

分析 （1）烷烃的通式为C_nH_2n+2，化学式为C₆Hm的烷烃，m=2×6+2=14；HCl分子是由1个氢原子和1个氯原子通过共用1对电子结合而成的共价化合物其电子式为；
（2）据焓变等于反应物活化能减去生成物活化能求算焓变，再书写热化学方程式；
（3）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；
（4）使用铁触媒作催化剂，反应的活化能减小；
（5）利用盖斯定律计算．

解答 解：（1）烷烃的通式为C_nH_2n+2，化学式为C₆Hm的烷烃，m=2×6+2=14；HCl分子是由1个氢原子和1个氯原子通过共用1对电子结合而成的共价化合物其电子式为，故答案为：14；；
（2）据焓变等于反应物活化能减去生成物活化能求算焓变，N₂和H₂反应生成2mol NH₃过程中的△H=300×2KJ/mol-（3×435+943）KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol，故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol；       
（3）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；
（4）使用铁触媒作催化剂，反应的活化能减小，故答案为：减小；
（5）已知①4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）；△H₁=akJ/mol
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H₂=bkJ/mol
利用盖斯定律将$\frac{①-3②}{4}$可得NH₃（g）+$\frac{3}{2}$NO（g）=$\frac{5}{4}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂O（g）△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol，所以1mol NH₃还原NO至N₂，则该反应过程中的反应热△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol，故答案为：$\frac{a-3b}{4}$．

点评 本题考查综合考查化学反应与能量变化知识，注意物质的总能量、键能与反应热的计算关系，把握盖斯定律的计算方法，题目难度中等．