Question

【題目】完成下列填空:

（1）下圖是N2(g)和H2(g)反應生成1mol NH3(g)過程中能量變化示意圖,寫出N2和H2反應的熱化學方程式:____________________.

（2）若已知下列數據:試根據表中及圖中數據計算N-H的鍵能____________kJ·mol-1.

化學鍵	H-H	N≡N
鍵能/kJ·mol-1	435	943

（3）合成氨反應通常用鐵觸媒作催化劑。使用鐵觸媒后E1和E2的變化是:E1___________,E2 _________ (填“增大”、“減小、”“不變”)。

（4）用NH3催化還原NOX還可以消除氮氧化物的污染。例如4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);ΔH1= a kJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH2=b kJ/mol若1mol NH3還原NO至N2,寫出該反應的熱化學方程式__________(ΔH用a、b表示).

Answer 1

【答案】N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92kJ·mol-1 390 減小 減小 NH3(g) + NO(g) = N2(g) +H2O(g)，ΔH =

【解析】

⑴根據圖像得出生成1mol氣態氨氣放出的熱量，再寫出熱化學方程式。

⑵根據焓變等于斷鍵吸收的熱量減去成鍵放出的熱量進行計算。

⑶使用催化劑會降低反應所需活化能。

⑷根據蓋斯定律進行計算。

⑴根據圖像可知生成1mol NH3(g)放出了46kJ的熱量，因此N2(g)和H2(g)反應生成NH3(g)的熱化學方程式為：N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92kJ·mol-1，故答案為：N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92kJ·mol-1。

⑵設N—H的鍵能為x kJ·mol-1.，ΔH = 943 + 435×3－6x =－92，x = 390，故答案為390。

⑶使用鐵觸媒催化劑，活化能降低，因此E1減小，E2減小；故答案為：減小；減小。

⑷4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1= a kJ·mol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=b kJ/mol將第1個方程減去第2個方程的3倍得到， NH3(g) + NO(g) = N2(g) +H2O(g)，ΔH = ，故答案為：NH3(g) + NO(g) = N2(g) +H2O(g)，ΔH = 。