问题 填空题

(9分)(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:

N2(g) + 3H2O(1) 2NH3(g) + O2(g) ;△H =" a" kJ·mol—1

进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:

T/K303313323
NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.0
①此合成反应的a      0;ΔS     0,(填“>”、“<”或“=”)

②已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)  ΔH= -92.4kJ·mol—1

2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)   ΔH = -571.6kJ·mol—1

则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为:                     

(2)①已知:0.5mol液态肼(N2H4)与足量的液态双氧水反应生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量,写出该反应的热化学方程式                                             

②又已知H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1。则32g液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和液态水时放出的热量是              kJ

③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大优点是     

答案

(1)①>、> (各1分)

②2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g) ΔH="+1530" kJ·mol-1 (2分)

或者N2(g) + 3H2O(1) = 2NH3(g) + O2(g) ΔH="+765" kJ·mol-1 (2分)

(2)①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H="-512kJ." mol-1(2分)

②688(2分)③产物无污染(1分)

(1)①随着温度的升高,氨气的含量逐渐增大,说明正反应是吸热反应。反应前后气体的体积是增大的,所以△S大于0。

②考查盖斯定律的应用。根据反应可知①×2-②×3即得到2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g),所以反应热是-92.4kJ·mol—1×2+571.6kJ·mol—1×3=+1530 kJ·mol-1

(2)①根据题意可知,1mol肼完全燃烧放出的热量是256kJ×2=512kJ,所以热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H="-512kJ." mol-1

②根据H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1可知N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H="-688kJ." mol-1。32g液态肼是1mol,所以放出的热量是688kJ.

③由于肼的燃烧产物是氮气和水,产物无污染。

单项选择题
多项选择题