氨在工農業生產中應用廣泛。在壓強為30MPa時，合成氨時平衡混合氣體中NH3的體積分數與温度的關係如表所示：温...

問題詳情：

氨在工農業生產中應用廣泛。在壓強為30 MPa時，合成氨時平衡混合氣體中NH3的體積分數與温度的關係如表所示：

請回答下列問題：

(1)根據表中數據，結合化學平衡移動原理，説明合成氨反應是放熱反應的原因：           

                                                                        。

(2)根據圖寫出合成氨的熱化學方程式是                                      

                                                                        。

(3)將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量        (填“大於”、“等於”或“小於”)92.2 kJ，原因是              

                                                                        ；

若加入催化劑，ΔH        (填“變大”、“不變”或“變小”)。

(4)已知分別破壞1 mol N≡N鍵、1 mol H－H鍵時需要吸收的能量為946 kJ、436 kJ，則破壞1 mol N—H鍵需要吸收的能量為        kJ。

(5)N2H4可視為NH3分子中的H被－NH2取代的產物。發*衞星時以N2H4(g)為燃料、NO2為氧化劑，二者反應生成N2和H2O(g)。

已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)

ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1

N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH2＝－534 kJ·mol－1

則1 mol N2H4與NO2完全反應的熱化學方程式為                             

                                                                        。

【回答】

解析　(1)、(2)見*。(3)合成氨的熱化學方程式表示1 mol氮氣與3 mol*氣完全反應生成2 mol NH3時放出92.2 kJ的熱量，而合成氨的反應是可逆反應，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不可能完全反應生成2 mol的NH3(g)，故測得反應放出的熱量小於92.2 kJ。(4)設破壞1 mol N－H鍵需吸收的能量為x kJ，946＋436×3－6x＝－92.2，x≈391。(5)首先依信息[反應物為N2H4(g)和NO2(g)，生成物為N2(g)和H2O(g)]寫出方程式並配平得N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，依據蓋斯定律可得此反應的ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－567.85 kJ·mol－1。

*　(1)温度升高，氨在混合氣體中的體積分數減小，平衡向吸熱反應方向移動，故正反應是放熱反應

(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1

(3)小於　由於該反應是可逆反應，反應物不能全部轉化為生成物　不變

(4)391　(5)N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－567.85 kJ·mol－1

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：填空題