Question

2．氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．如圖Ⅰ所示曲線(xiàn)a為298K、101KPa時(shí)N₂與H₂反應(yīng)過(guò)程中能量變化曲線(xiàn)，圖2表示該反應(yīng)在不同溫度下氨的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)．

（1）根據(jù)圖1寫(xiě)出合成氨的熱化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（2）圖1中改變某條件后，由曲線(xiàn)a變成曲線(xiàn)b，則改變的條件是．
（3）根據(jù)圖2判斷T₁和T₂溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K₁＞ K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）N₂H₄可視為NH₃分子中的H被-NH₂取代的產(chǎn)物．發(fā)射衛(wèi)星的火箭以N₂H₄（g）為燃料、NO₂為氧化劑，二者反應(yīng)生成N₂和H₂O（g）．
已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ•mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ•mol^-1．
則：6.4g N₂H₄與足量NO₂完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為113.57KJ．

Answer 1

分析 （1）圖象分析可知是1molN₂與和3molH₂完全反應(yīng)生成2molNH₃，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)的焓變△H=508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（2）由曲線(xiàn)a變成曲線(xiàn)b，反應(yīng)的活化能降低，反應(yīng)的熱效應(yīng)不變；
（3）T₁和T₂相比，溫度T₂下到達(dá)平衡的時(shí)間更短，故反應(yīng)速率更快，故溫度T₂更高，通過(guò)比較溫度對(duì)平衡的影響來(lái)分析對(duì)平衡常數(shù)的影響；
（4）依據(jù)熱化學(xué)方程式的意義和蓋斯定律的內(nèi)容通過(guò)合并計(jì)算得到熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）圖象分析可知，圖象中表示的是1molN₂與和3molH₂氧氣完全反應(yīng)生成2molNH₃，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)的焓變△H=508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92 kJ•mol^-1 ，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92 kJ•mol^-1．
（2）由曲線(xiàn)a變成曲線(xiàn)b，反應(yīng)的活化能降低，反應(yīng)的熱效應(yīng)不變，故改變的條件是使用了催化劑，故答案為：使用了催化劑；
（3）T₁和T₂相比，溫度T₂下到達(dá)平衡的時(shí)間更短，故反應(yīng)速率更快，故溫度T₂更高，而由于此反應(yīng)放熱，溫度越高，則平衡左移，平衡常數(shù)減小，故T₁和T₂溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K₁＞K₂，故答案為：＞；
（4）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol，而6.4gN₂H₄的物質(zhì)的量為0.2mol，故與足量NO₂完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為Q=113.57KJ，故答案為：113.57KJ．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，應(yīng)注意的是對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡左移，則平衡常數(shù)減小，反之增大，題目較簡(jiǎn)單．