Question

【题目】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：

1/2N2(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

【答案】吸热N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJmol-1138.75 kJ小于4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 079 kJ·mol-1

【解析】

（1）△H=+34kJ/mol＞0，所以该反应是吸热反应；正确答案：吸热。

（2）①根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=942kJmol-1+437kJmol-1×3-391kJmol-1×6=-93kJmol-1，所以热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJmol-1；正确答案：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJmol-1。

②由①2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=（437×2+499-460×4）=-467KJ/mol、②H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0KJ/mol，根据盖斯定律：①+②×2可得：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-555 KJ/mol；1gH2为0.5mol,完全燃烧时放出的热量0.5×555/2=138.75 kJ；根据H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0KJ/mol可知，能量越高越不稳定，气态水稳定性小于液态水稳定性；正确答案：138.75 kJ；小于。

（3）根据①1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH＝+34 kJ·mol-1、②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJmol-1；③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-467KJ/mol，根据盖斯定律可得[①×2-②]×2+3×③：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079kJ·mol-1；正确答案：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ·mol-1。