Question

6．（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：N≡N键的键能是948.9kJ•mol^-1，H-H键的键能是436.0kJ•mol^-1；由N₂和H₂合成1molNH₃时可放出46.2kJ的热量．
N-H键的键能是391.6kJ/mol．
（2）发射卫星用N₂H₄气体为燃料，NO₂气体为氧化剂，两者反应生成N₂和水蒸气，已知：
N₂ （g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H₁=+67.7kJ•mol^-1；
2H₂ （g）+O₂ （g）=2H₂O（g）△H₃=-484kJ•mol^-1；
N₂H₄ （g）+O₂ （g）=N₂ （g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ•mol^-1；
H₂ （g）+F₂ （g）=2HF（g）△H₄=-538kJ•mol^-1；
H₂O（1）=H₂O（g）△H₅=+44.0kJ•mol^-1．
①写出N₂H₄气体与NO₂气体反应生成氮气和液态水的热化学方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1311.7kJ•mol^-1，
②写出N₂H₄气体与F₂气体反应的热化学方程式N₂H₄（g）+2F₂（g）═N₂（g）+4HF（g）△H=-1126kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根据断裂旧键要吸热，形成新键要放热，反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式，反应的热化学方程式改变系数，焓变随之改变，通过热化学方程式之间的加减计算得到．

解答 解：（1）N₂和H₂合成NH₃的方程式为：N₂+3H₂?2NH₃，由N₂和H₂合成1molNH₃时可放出46.2kJ/mol的热量，则反应的△H=-2×46.2=-92.4kJ/mol，
1molN₂和3molH₂反应断裂化学键需要吸收的能量为：1mol×948.9kJ•mol^-1+3×436.0kJ•mol^-1=2256.9kJ，
N-H键的键能为x，形成2molNH₃需要形成6molN-H键，则形成6molN-H键放出的能量为6x，
则2256.9-6×x=-92.4kJ/mol，解得x=391.6kJ/mol，
故答案为：391.6kJ/mol；
（2）①a、N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
b、N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
c、H₂O（1）=H₂O（g）△H₅=+44.0kJ•mol^-1．
依据盖斯定律：b×2-a-4×c得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1311.7 kJ•mol^-1；
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1311.7 kJ•mol^-1；
②a、N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol；
b、2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）△H₃=-484kJ/mol；
c、H₂（g）+F₂（g）=2HF（g）△H₄=-538kJ/mol
依据盖斯定律c×2-b+a得到热化学方程式为：N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF（g）△H=-1126kJ•mol^-1；
故答案为：N₂H₄（g）+2F₂（g）═N₂（g）+4HF（g）△H=-1126kJ•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，题目较简单．