Question

【題目】依據敘述，寫出下列反應的熱化學方程式：

（1）若適量的N2和O2完全反應，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ熱量。其熱化學方程式為________。

（2）用NA表示阿伏加德羅常數，在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應中，每有5NA個電子轉移時，放出650 kJ的熱量。其熱化學方程式為______________________________。

（3）已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為________________________________________。

Answer 1

【答案】N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)　 ΔH＝+67.8 kJ·mol－1C2H2(g)＋ O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1N 2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1

【解析】

根據反應熱和燃燒熱的定義計算出相關的熱量，同時注意物質的狀態(tài)，再書寫相應的熱化學方程式即可。

（1）適量的N2和O2完全反應，每生成23克NO2即0.5molNO2要吸收16.95kJ熱量，所以每生成2molNO2需要吸收67.8kJ熱量，則熱化學方程式為：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJmol-1；

（2）依據反應2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l）可知，每2mol乙炔參加反應，轉移20mol電子，現有5NA個電子轉移時，放出650kJ的熱量，則1mol乙炔反應時可放出1300kJ的熱量，所以此反應燃燒熱的熱化學方程式為C2H2(g)＋ O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1；

（3）在反應N2+3H22NH3中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的熱量少，放出的熱量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ；

故答案為：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJmol-1。