Question

4．氨在工农业生产中应用广泛．
（1）根据如图写出合成氨的热化学方程式是N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol．
（2）将1mol N₂（g）和3mol H₂（g）放在一密闭容器中，进行反应，测得反应放出的热量小于（填“大于”、“等于”或“小于”）92.2kJ，原因是该反应是可逆反应，反应物无法全部转化为生成物；若加入催化剂，△H不变（填“变大”、“不变”或“变小”）．
（3）N₂H₄可视为NH₃分子中的H被-NH₂取代的产物．发射卫星时以N₂H₄（g）为燃料、NO₂为氧化剂，二者反应生成N₂和H₂O（g）．
已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ•mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ•mol^-1
则1mol N₂H₄与NO₂完全反应的热化学方程式为N₂H₄（g）+NO₂（g）=$\frac{3}{2}$N₂（g）+2H₂O（g）△H=-567.85 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）结合图象曲线变化可知，反应1molN₂和1.5molH₂具有的能量大于1molNH₃，该反应为吸放热反应，根据热化学方程式的书写原则进行解答；
（2）N₂ 和H₂反应生成2mol NH₃时放出的热量为92.2kJ，是指1mol氮气和3mol的氢气完全反应生成2mol的氨气放出的热量为92.2kJ，1mol N₂ 和3mol H₂ 放在密闭容器中不可能完全转化为氨气，由此分析解答；催化剂改变反应速率不改变化学平衡；
（3）依据热化学方程式的意义和盖斯定律的内容通过合并计算得到热化学方程式．

解答 解：（1）根据图象可知，反应1molN₂和1.5molH₂具有的能量大于1molNH₃，该反应为放热反应，焓变为负值，则生成2molNH₃，放热46.1KJ×2=92.2KJ，则该反应的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol，N₂ 和H₂反应生成2mol NH₃时放出的热量为92.2kJ，是指1mol氮气和3mol的氢气完全反应生成2mol的氨气放出的热量为92.2kJ，1mol N₂ 和3mol H₂ 放在密闭容器中不可能完全转化为氨气，所以放出热量一定小于92.2 kJ，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，反应热不变，
故答案为：小于；该反应是可逆反应，反应物无法全部转化为生成物；不变；
（3）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依据盖斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol，则1mol N₂H₄与NO₂完全反应的热化学方程式为N₂H₄（g）+NO₂（g）=$\frac{3}{2}$N₂（g）+2H₂O（g）△H=-567.85 kJ•mol^-1，
故答案为：N₂H₄（g）+NO₂（g）=$\frac{3}{2}$N₂（g）+2H₂O（g）△H=-567.85 kJ•mol^-1．

点评 本题考查了热化学方程式的书写方法和盖斯定律的计算应用，明确反应热与焓变的关系为解答关键，注意掌握热化学方程式的书写原则，试题侧重基础知识的考查，有利于提高学生的灵活应用能力，注意反应的可逆性，可逆反应永远是反应物和生成物共存的体系，题目难度中等．