Question

氮的单质和化合物在工农业生产中有着广泛的应用．（1）工业上合成氨的反应如下：N2（g）+3H2（g）?2NH3（

氮的单质和化合物在工农业生产中有着广泛的应用．（1）工业上合成氨的反应如下：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），△H=-92.4kJ?mol-1往固定体积的容器中充入0.5mol N2和足量H2，测得反应放出的热量为23.1kJ，则氮气的转化率为______（2）已知：①NH3（g）+HCl（g）═NH4Cl（s）?H 1=-176kJ?mol-1②NH3（g） 液态水 . NH3（aq）?H 2=-35.1kJ?mol-1③HCl（g） 液态水 . HCl（aq）?H 3=-72.3kJ?mol-1④NH3（aq）+HCl（aq）═NH4Cl（aq）?H 4=-52.3kJ?mol-1⑤NH4Cl（s） 液态水 . NH4Cl（aq）?H 5则第⑤个反应方程式中的?H5=______．（3）工业上制得NO的反应方程式如下：4NH3+5O2（g）=4NO+6H2O△H＜0在不同条件下能量变化如图所示．相比途径Ⅰ，途径Ⅱ采取的措施是______．（4）火箭推进器常以气态联氨（N2H4）为燃料、液态过氧化氢为助燃剂进行热能提供．反应过程中生成的气体可参与大气循环．测得当反应过程中有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量．试写出反应过程中的热化学方程式：______．

Answer 1

（1）依据热化学方程式计算放热23.1kJ，反应的氮气物质的量
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），△H=-92.4kJ?mol^-1
1mol                            92.4KJ
n                               23.1KJ
n=0.25mol
结合转化率=

消耗量

起始量

×100%=

0.25mol

0.5mol

×100%=50%；
故答案为：50%；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到反应⑤的热化学方程式和焓变；
①NH₃（g）+HCl（g）═NH₄Cl（s）?H ₁=-176kJ?mol^-1
②NH₃（g）

液态水  .

NH₃（aq）?H ₂=-35.1kJ?mol^-1
③HCl（g）

液态水  .

HCl（aq）?H ₃=-72.3kJ?mol^-1
④NH₃（aq）+HCl（aq）═NH₄Cl（aq）?H ₄=-52.3kJ?mol^-1
依据盖斯定律④-①+（②+③）得到反应⑤NH₄Cl（s）

液态水  .

NH₄Cl（aq）?H ₅=-16.3KJ/mol；
故答案为：-16.3KJ/mol；
（3）分析图象可知，反应物和生成物能量无变化，但反应过程发生变化，途径Ⅱ发生反应需要的能量低于途径Ⅰ，说明改变的是降低反应的活化能，加快了反应速率，所以改变的条件是加入了催化剂；
故答案为：加入催化剂；
（4）反应过程中有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量，结合反应化学方程式中定量关系计算反应生成4mol水蒸气放热644KJ，标注物质聚集状态和 对应反应的焓变书写热化学方程式为N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-644KJ/mol；
故答案为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-644KJ/mol；