Question

（12分）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1mol 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：H－H、N≡N键能分别为435 kJ·mol-1、943 kJ·mol-1，则结合（1）图中数据，计算N-H的键能 kJ·mol-1。

（3）已知：N2(g)+2O2(g) N2O4(l)；△H1= -19.5 kJ·mol-1；

N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ；△H2= -534.2 kJ·mol-1

肼（N2H4）与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。写出该反应的热化学方程式 。

（4）工业上可电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，该阳极发生的电极反应式为 。为使电解产物全部转化为5mol NH4NO3，需补充的物质是 （填化学式），此时电子转移的物质的量为 mol。

Answer 1

（1）N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H= －92kJ/mol

（2）390 （3）2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g) + 4H2O(g) △H= －1048.9 kJ/mol

（4）NO－3e-+2H2O=NO3-+4H+ 氨气 15

【解析】

试题分析：（1）根据图示，反应热为E1-E2=254-300=92 kJ/mol，所以热化学方程式写成：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H= －92kJ/mol（2）根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算，-92=943+3×435-6x， x=390 kJ·mol-1。（3）将方程式标记为①和②，根据盖斯定律，②×2-①，计算反应热=-534.2×2+19.5=－1048.9 kJ/mol。（4）阳极反应是一氧化氮失去电子变成了硝酸根离子，即为NO－3e-+2H2O=NO3-+4H+，总反应为8 NO+2NH3+7H2O=5NH4NO3，所以为使电解产物全部转化为5mol NH4NO3，需补充的物质是氨气，此时电子转移的物质的量为15mol。

考点：热化学方程式的书写，电解原理的应用。