Question

12．（1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)，
已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1，
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1，則2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+l530kJ/mol；
（2）在微生物作用的條件下，NH${\;}_{4}^{+}$經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO${\;}_{3}^{-}$．兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

①第一步反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），判斷依據(jù)是反應(yīng)物能量高于生成物．
②1  mol NH${\;}_{4}^{+}$（aq）全部氧化成NO${\;}_{3}^{-}$（aq）的熱化學(xué)方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）已知①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1；
以上兩熱化學(xué)方程式消去氫氣合并，①×2+②×3得到熱化學(xué)方程式為：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ/mol；
（2）①圖象分析可知，第一步反應(yīng)反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）可由兩步反應(yīng)加和得到，熱化學(xué)方程式為NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

解答 解：（1）已知①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1；
以上兩熱化學(xué)方程式消去氫氣合并，①×2+②×3得到熱化學(xué)方程式為：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ/mol，
故答案為：+l530kJ/mol；
（2）①圖象分析可知，第一步反應(yīng)反應(yīng)物能量高于生成物，依據(jù)能量守恒分析可知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱，反應(yīng)物能量高于生成物；
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）可由兩步反應(yīng)加和得到，熱化學(xué)方程式為NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol，
故答案為：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度不大，注意熱化學(xué)方程式的處理，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，注意圖象分析判斷．