Question

19．氮元素在地球上丰度较大，氮及其化合物用途广泛．请回答：
（1）如图是氮气和氢气反应生成1mol氨气的能量变化示意图，写出上述反应的热化学方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol
（2）已知下列数据：

化学键	H-H	N≡N
键能/（ kJ/mol）	435	943

根据表中和图中数据，计算N-H的键能为：390 kJ/mol
（3）用氨催化还原NOx（氮氧化物），可消除污染．
已知：4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H₁=-a kJ/mol
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₂=-b kJ/mol
则反应：4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）  的反应热△H=-（a+3b）kJ/mol （用含a和b的代数式表示）其中氧化剂是NO，还原剂是NH₃（均填分子式）

Answer 1

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）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①-②×3可得：4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g），根据化合价的变化确定反应物和产物．

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943KJ/mol+3×435KJ/mol-6x=-92KJ/mol，x=390KJ/mol，故答案为：390；
（3）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①-②×3可得：4NH₃（g）+6NO（g）═5N₂（g）+6H₂O（g），△H=-（a+3b）kJ/mol，化合价降低的N元素所在的反应物NO是氧化剂，化合价升高的N元素所在的反应物NH₃是还原剂，故答案为：-（a+3b）；NO；NH₃．

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．