Question

15．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
（1）如圖是N₂（g）和H₂（g）反應(yīng)生成1mol NH₃（g）過(guò)程中能量變化示意圖，A代表的含義代表反應(yīng)物的總能量A與C差值代表的含義代表反應(yīng)熱的大�。�請(qǐng)寫出N₂和H₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92KJ/mol．反應(yīng)過(guò)程中加入正向催化劑，E₁和E₂變化情況變�。ㄗ兇�，變小，不變），△H變化情況不變（變大，變小，不變）假設(shè)此反應(yīng)在密閉容器中反應(yīng)過(guò)程中活化分子百分?jǐn)?shù)變化情況變大（變大，變小，不變）．
（2）若已知下列數(shù)據(jù)

化學(xué)鍵	H-H	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	435	943

試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算N-H的鍵能為390kJ•mol^-1．
（3）用NH₃催化還原NO_x還可以消除氮氧化物的污染．
例如：4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H₁=-a kJ•mol^-1�、�
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₂=-b kJ•mol^-1�、�
若1mol NH₃還原NO至N₂，并生成水蒸氣，則該反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)熱△H₃=$\frac{（3b-a）}{4}$kJ•mol^-1（用含a、b的式子表示）．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)物和生成物的活化能的能量的差即為反應(yīng)吸收或放出的能量；據(jù)△H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能求得△H，即可寫出熱化學(xué)方程式；催化劑通過(guò)降低正逆反應(yīng)的活化能、提高活化分子百分?jǐn)?shù)來(lái)加快反應(yīng)速率；
（2）△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和；
（3）利用蓋斯定律，將所給的反應(yīng)根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)做相應(yīng)的變化即可．

解答 解：（1）由圖示可知，A代表的含義是反應(yīng)物的總能量，反應(yīng)物和生成物的活化能的能量的差即為反應(yīng)吸收或放出的能量，故A與C的差代表代表反應(yīng)熱的大小；△H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能=1127KJ/mol-1173KJ/mol=-92KJ/mol，熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92KJ/mol；催化劑通過(guò)降低正逆反應(yīng)的活化能、提高活化分子百分?jǐn)?shù)來(lái)加快反應(yīng)速率，故使用正催化劑，E₁和E₂均變小，但由于△H取決于反應(yīng)物這生成物總能量的差值，故△H不變，使用催化劑能提高活化分子百分?jǐn)?shù)，故答案為：代表反應(yīng)物的總能量；代表反應(yīng)熱的大小；N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92 kJ•mol^-1；變小；不變；變大；
（2）△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和=943KJ/mol+3×435KJ/mol-6×Q（N-H）=-92KJ/mol，Q（N-H）=391KJ/mol，故答案為：390；
（3）已知①4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H₁=-akJ/mol；
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₂=-bkJ/mol；
利用蓋斯定律將$\frac{①-3②}{4}$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，
故答案為：$\frac{（3b-a）}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查綜合考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化知識(shí)，注意物質(zhì)的總能量、鍵能與反應(yīng)熱的計(jì)算關(guān)系，把握蓋斯定律的計(jì)算方法，題目難度中等．