Question

【题目】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：____________________________________________。

(2)已知化学键键能是形成或拆开1 mol化学键放出或吸收的能量，单位kJ·mol－1。若已知下列数据：

化学键	HH
键能/kJ·mol－1	435	943

试根据表中及图中数据计算N—H的键能________kJ·mol－1。

(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：

4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1 ①

N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 ②

若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝________ kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。

Answer 1

【答案】 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJmol－1 390 (3b－a)/4

【解析】(1)由图象可知该反应的反应热ΔH＝E1- E2=254kJmol-1-300kJmol-1=-46 kJmol-1，所以其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) NH3(g) ΔH＝－46kJmol-1，或者N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJmol-1；(2) 已知ΔH＝反应物键能总和-生成物键能总和= 943kJmol-1+3×435kJmol-1—6E=-92kJmol-1，E=390kJmol-1，即N—H的键能为390kJmol-1；(3)根据盖斯定律，(①-②×3)/4即得1 mol NH3还原NO至N2的过程中的反应热ΔH3 =(3b－a)/4 kJmol-1。