Question

19．合成氨工业中，每生产2molNH₃，放出92.4kJ热量．
（1）写出合成氨反应的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ•mol^-1．
（2）已知：

1mol N-H键断裂吸收的能量等于391kJ．
（3）已知关于铁的氧化物存在下列三个热化学方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol ①
Fe₂O₃（s）+$\frac{1}{3}$CO（g）═$\frac{2}{3}$Fe₃O₄（s）+$\frac{1}{3}$CO₂（g）△H=-15.73kJ/mol ②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.4kJ/mol ③
则CO还原FeO的热化学方程式为CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-218kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）每生产2molNH₃，放出92.4kJ热量，所以热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ•mol^-1；
（2）合成氨工业中：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+945.8-6×N-H键键能=-92.2，N-H键键能=391kJ；
（3）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol ①；
Fe₂O₃（s）+$\frac{1}{3}$CO（g）═$\frac{2}{3}$Fe₃O₄（s）+$\frac{1}{3}$CO₂（g）△H=-15.73kJ/mol ②；
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.4kJ/mol ③；
根据盖斯定律将方程式变形$\frac{1}{2}$×①-$\frac{1}{2}$×②-$\frac{1}{3}$×③得FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）．

解答 解：（1）每生产2molNH₃，放出92.4kJ热量，所以热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ•mol^-1，故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ•mol^-1；
（2）合成氨工业中：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+945.8-6×N-H键键能=-92.2，N-H键键能=391kJ，故答案为：391；
（3）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol ①；
Fe₂O₃（s）+$\frac{1}{3}$CO（g）═$\frac{2}{3}$Fe₃O₄（s）+$\frac{1}{3}$CO₂（g）△H=-15.73kJ/mol ②；
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.4kJ/mol ③；
根据盖斯定律将方程式变形$\frac{1}{2}$×①-$\frac{1}{2}$×②-$\frac{1}{3}$×③得：
FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g），△H=[$\frac{1}{2}$×（-24.8）-$\frac{1}{2}$×（-15.73kJ）-$\frac{1}{3}$×640.4kJ=-218kJ/mol，故答案为：-218．

点评 本题考查了化学能与热能关系分析判断，焓变计算应用，热化学方程式书写等知识，题目难度中等．