Question

【题目】（1）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量，已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能：P-P：198kJ·mol-1，P-O：360 kJ·mol-1，O=O：498kJ·mol-1，则反应P4(白磷)与O2反应生成P4O6的热化学反应方程式为____。

（2）肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：

①N2(g)＋2O2(g)═N2O4(l) △H1═-19.5kJ/mol

②N2H4(l)＋O2(g)═N2(g)＋2H2O(g) △H2═-534.2kJ/mol

写出肼和N2O4反应的热化学方程式_____。

（3）化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示，该反应生成NH3(l)的热化学方程式是_____。

Answer 1

【答案】P4(白磷，s)+3O2(g)=P4O6(g)△H= -1638kJ/mol 2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) △H= -1048.9kJ/mol N2(g)＋3H2(g)2NH3(I) △H=2(a-b-c)kJ/mol

【解析】

(1)白磷燃烧生成P4O6的合成方程式为P4(白磷)＋3O2= P4O6，根据白磷和P4O6的分子结构，结合放出的热量=生成物的键能-反应物的键能计算；

(2)根据盖斯定律分析计算△H；

(3)根据反应热等于反应物总能量减去生成物总能量，结合图示计算反应热，并书写热化学方程式，注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态。

(1)白磷燃烧生成P4O6的合成方程式为P4(白磷)＋3O2= P4O6，根据白磷和P4O6的分子结构，放出的热量=生成物的键能-反应物的键能=12×360kJ-[(6×198)kJ+(3×498)kJ]=1638kJ，反应的焓变是-1638kJ/mol，则反应P4(白磷)燃烧生成P4O6的热化学方程式为：P4(白磷，s)+3O2(g)=P4O6(g)△H=-1638kJ/mol；故答案为：P4(白磷，s)+3O2(g)=P4O6(g) △H=-1638kJ/mol；

(2)肼和N2O4反应的化学方程式2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)，①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l) △H1═ -19.5kJmol-1，②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g) △H2═-534.2kJmol-1，根据盖斯定律，②×2-①得到2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=(-534.2kJmol-1)×2-(-19.5kJmol-1)=-1048.9kJ/mol，故答案为：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol；

(3)根据反应热等于反应物总能量减去生成物总能量计算反应热。由图可以看出，N2(g)+H2(g)=NH3(g) △H=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ，所以有N2(g)+H2(g)=NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol，故热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(1) △H=2(a-b-c)kJmol-1，故答案为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(1) △H=2(a-b-c)kJmol-1。