(15分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用。请回答下列问题:

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  • (1)①1mol N 2(g)和3mol H 2(g)具有的总能量、2 mol NH 3(g)具有的总能量(答反应物的总能量 、生成物的总能量也给分) 无、降低(各1分)

    催化剂能改变反应的路径,使发生反应所需的活化能E降低(2分)

    ②-94.8(2分) ③0.05 0.10(各2分)

    (2)2N 2H 4(l)+ N 2O 4(l)=3N 2(g)+4H 2O(g)△H= -1048.9kJ·mol -1 (3分)

    (1)①根据图像可知,A表示1mol N 2(g)和3mol H 2(g)具有的总能量,C表示2 mol NH 3(g)具有的总能量。E表示反应到活化能,对反应热是无影响的。催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率。

    ②反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以反应热=942 kJ·mol -1+3×432kJ·mol -1-2×3×390.8kJ·mol -1=-94.8 kJ·mol -1

    ③因为速率之比是相应的化学计量数之比,所以氮气和氨气的反应速率分别是0.15mol· L -1 ·min -1÷3=0.05mol· L -1 ·min -1、0.15mol· L -1 ·min -1÷3×2=0.10 mol· L -1 ·min -1

    (2)根据盖斯定律可知,反应①N 2(g)+2O 2(g)=N 2O 4(l)和反应②N 2H 4(l)+O 2(g)= N 2(g)+2H 2O(g)合并即可,即②×2-①得到2N 2H 4(l)+ N 2O 4(l)=3N 2(g)+4H 2O(g),所以反应热=-534.2kJ·mol -1×2+19.5kJ·mol -1=-1048.9kJ·mol -1