Question

（1）化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學鍵的鍵能是形成（或拆開）1 mol化學鍵時釋放（或吸收）的能量。已知：N≡N鍵的鍵能是948.9kJ·mol^－1，H－H鍵的鍵能是436.0 kJ·mol^－1；由N₂和H₂合成1mol NH₃時可放出46.2kJ的熱量。

N－H鍵的鍵能是                            。

（2）發射衛星用N₂H₄氣體為燃料，NO₂氣體為氧化劑，兩者反應生成N₂和水蒸氣，已知：

N₂ (g)+2O₂ (g) = 2NO₂ (g)   △H₁＝+67.7 kJ·mol^－1；

N₂H₄ (g)+O₂ (g) = N₂ (g)+2H₂O(g)   △H₂＝－534 kJ·mol^－1；

H₂O(L) = H₂O(g) △H₃=+44.0 kJ·mol^－1。

寫出N₂H₄氣體與NO₂氣體反應生成氮氣和液態水的熱化學方程式 :

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Answer 1

【答案】

.(1) 391.6 kJ·mol^－1

(2) 2N₂H₄ (g)+2NO₂ (g) =3 N₂ (g)+4H₂O(l)    △H＝－1311.7 kJ·mol^－1

【解析】(1)設N－H鍵的鍵能是x，則根據反應熱的概念可知△H＝948.9kJ·mol^－1＋3×436.0 kJ·mol^－1－2×3×x＝－92.4 kJ·mol^－1。解得x＝391.55 kJ·mol^－1。

（2）已知反應①N₂ (g)+2O₂ (g) = 2NO₂ (g)   △H₁＝+67.7 kJ·mol^－1、反應②N₂H₄ (g)+O₂ (g) = N₂ (g)+2H₂O(g)   △H₂＝－534 kJ·mol^－1和③H₂O(l) = H₂O(g) △H₃=+44.0 kJ·mol^－1。所以②×2－①－③4即得到N₂H₄ (g)+2NO₂ (g) =3 N₂ (g)+4H₂O(l)，故△H＝－1311.7 kJ·mol^－1。