Question

【題目】(1)已知下列數據：

化學鍵	H-H	N≡N
鍵能/kJ·mol-1	435	943

如圖是N2(g)和H2(g)反應生成1molNH3(g)過程中能量變化示意圖，試根據表中及圖中數據計算N-H的鍵能______________。

(2)肼可作為火箭發動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。

已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l) ΔH1＝-19.5 kJ·mol-1

②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝-534.2 kJ·mol-1

寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式______________________________。

(3)若用標準狀況下4.48LO2氧化N2H4至N2，整個過程中轉移的電子總數為___________(阿伏加德羅常數用NA表示)。

Answer 1

【答案】390 kJ·mol-1 2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝-1048.9 kJ·mol-1 0.8NA

【解析】

(1)先求出此反應的焓變，根據反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能計算；

(2)利用蓋斯定律計算；

(3)利用得失電子守恒計算。

(1) 反應物總能量大于生成物總能量，應為放熱反應，生成1mol氨氣放出300kJ-254kJ=46kJ熱量，則反應的熱化學方程式為△H=-92 kJ·mol-1 。反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設N-H的鍵能為x，則，解得x=390kJmol-1，故答案為：390 kJ·mol-1；

(2)據蓋斯定律，②×2－①得肼和N2O4反應的熱化學方程式2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1048.9 kJ·mol－1；

(3) 4.48LO2的物質的量為0.2mol，N2H4轉化成N2，N元素的化合價由-2價上升到0價，氧元素由0價下降到-2價，故0.2mol O2轉移0.2mol×4=0.8mol電子，個數為0.8NA。