Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．（1）如图1是N2（g）和H

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．（1）如图1是N2（g）和H2（g）反应生成1mol NH3（g）过程中能量变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式______；写出该反应的化学平衡常数表达式K=______；降低温度，该反应的K值______．（填“增大”、“减小”或“不变”）（2）若已知下列数据： 化学键 H-H N≡N 键能/kJ?mol-1 435 943试根据表中及图中数据计算N-H的键能______kJ?mol-1（3）用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染．例如：4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）；△H1=a kJ?mol-1 N2（g）+O2（g）═2NO（g）；△H2=b kJ/mol若1mol NH3还原NO生成N2，则该反应过程中的反应热△H3=______kJ/mol（用含a、b的式子表示）（4）肼（N2H4）在空气中燃烧的热化学方程式为N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ/mol肼-空气燃料电池是一种碱性电池，电解质溶液是20～30%的KOH溶液，如图2所示．写出该电池的负极反应式______．

Answer 1

（1）反应物总能量大于生成物总能量，应为放热反应，生成1mol氨气放出46kJ热量，则反应的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol，化学平衡的平衡常数K=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

；反应是放热反应，降低温度平衡正向进行，平衡常数增大；
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol；

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

；增大；
（2）反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，设N-H的键能为x，
则943+3×435-6x=-92，x=390；
故答案为：390；
（3）已知①4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）；△H₁=akJ/mol
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H₂=bkJ/mol
利用盖斯定律将

①?3②

4

可得：NH₃（g）+

3

2

NO（g）=

5

4

N₂（g）+

3

2

H₂O（g）△H₃=

a?3b

4

kJ/mol，
故答案为：

a?3b

4

．
（4）N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），肼在负极失电子发生氧化反应生成氮气，依据电荷守恒写出电极反应为：N₂H₄+4OH^--4e^-═N₂+4H₂O；
故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-═N₂+4H₂O；