题目内容


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,

(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:  ;

(2)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  kJ•mol﹣1

(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂.使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1  ,E2 (填“增大”、“减小、”“不变”).

(4)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

N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=bkJ/mol

若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热△H3=  kJ/mol(用含a、b的式子表示)


考点:

反应热和焓变;化学能与热能的相互转化.

专题:

化学反应中的能量变化.

分析:

(1)先求出此反应的焓变,根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式;

(2)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;

(3)加入催化剂,反应物和生成物的活化能都降低;

(4)利用盖斯定律计算.

解答:

解:(1)反应物总能量大于生成物总能量,应为放热反应,生成1mol氨气放出46kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92kJ/mol,

故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92kJ/mol;

(2)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;

(3)加入催化剂,反应物和生成物的活化能都降低,故答案为:减小;减小;

(4)已知①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=akJ/mol

②N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=bkJ/mol

利用盖斯定律将可得NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g)△H3=kJ/mol,

故答案为:.

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.

 

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