問題詳情:
氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在生產、生活中有着重要作用。
(1)如圖是N2(g)和H2(g)反應生成1 mol NH3(g)過程中能量變化示意圖,請寫出N2和H2反應的熱化學方程式:____________________________________。
(2)已知化學鍵鍵能是形成或斷裂1 mol化學鍵放出或吸收的能量,單位爲kJ·mol-1。已知:
化學鍵 | H—H | N≡N |
鍵能/kJ·mol-1 | 435 | 943 |
試根據表中及(1)的圖中數據計算N—H鍵的鍵能爲________kJ·mol-1。
(3)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-1 ①
N2(g)+O2(g)===2NO(g)
ΔH2=-b kJ·mol-1 ②
若1 mol NH3還原NO至N2,則該反應過程中的反應熱ΔH3=________kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
【回答】
解析:(1)由圖像可知,該反應爲放熱反應,且生成1 mol NH3(g)時,放出的熱量爲(300-254) kJ=46 kJ,故N2和H2反應的熱化學方程式爲N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1。
(2)設N—H鍵的鍵能爲x,故反應熱ΔH=-92 kJ·mol-1=(3×435+943) kJ·mol-1-6×x,x=390 kJ·mol-1。
(3)利用蓋斯定律,由①-②×3可得:4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g),故其反應熱ΔH=(3b-a)kJ·mol-1,故1 mol NH3還原NO至N2,反應熱爲(3b-a)/4 kJ·mol-1。
*:(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
(2)390 (3)(3b-a)/4
知識點:化學反應中的能量變化
題型:填空題