Question

2．氨在工農業(yè)生產中應用廣泛．如圖Ⅰ所示曲線a為298K、101KPa時N₂與H₂反應過程中能量變化曲線，圖2表示該反應在不同溫度下氨的物質的量隨時間變化的曲線．

（1）根據(jù)圖1寫出合成氨的熱化學方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（2）圖1中改變某條件后，由曲線a變成曲線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)大小關系是K₁＞ K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）N₂H₄可視為NH₃分子中的H被-NH₂取代的產物．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完全反應時放出的熱量為113.57KJ．

Answer 1

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

解答 解：（1）圖象分析可知，圖象中表示的是1molN₂與和3molH₂氧氣完全反應生成2molNH₃，反應是放熱反應，反應的焓變△H=508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol，反應的熱化學方程式為：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a變成曲線b，反應的活化能降低，反應的熱效應不變，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下到達平衡的時間更短，故反應速率更快，故溫度T₂更高，而由于此反應放熱，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的物質的量為0.2mol，故與足量NO₂完全反應時放出的熱量為Q=113.57KJ，故答案為：113.57KJ．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫方法和蓋斯定律的計算應用，應注意的是對于放熱反應，升高溫度，平衡左移，則平衡常數(shù)減小，反之增大，題目較簡單．