Question

12．（1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应，
已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1，
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1，则2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+l530kJ/mol；
（2）在微生物作用的条件下，NH${\;}_{4}^{+}$经过两步反应被氧化成NO${\;}_{3}^{-}$．两步反应的能量变化示意图如下：

①第一步反应是放热反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是反应物能量高于生成物．
②1  mol NH${\;}_{4}^{+}$（aq）全部氧化成NO${\;}_{3}^{-}$（aq）的热化学方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）已知①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1；
以上两热化学方程式消去氢气合并，①×2+②×3得到热化学方程式为：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ/mol；
（2）①图象分析可知，第一步反应反应物能量高于生成物，反应为放热反应；
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）可由两步反应加和得到，热化学方程式为NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

解答 解：（1）已知①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1；
以上两热化学方程式消去氢气合并，①×2+②×3得到热化学方程式为：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ/mol，
故答案为：+l530kJ/mol；
（2）①图象分析可知，第一步反应反应物能量高于生成物，依据能量守恒分析可知反应为放热反应，
故答案为：放热，反应物能量高于生成物；
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）可由两步反应加和得到，热化学方程式为NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol，
故答案为：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq）△H=-346kJ/mol．

点评 本题盖斯定律的应用，题目难度不大，注意热化学方程式的处理，掌握基础是解题关键，注意图象分析判断．