Question

【題目】合成氨工業中，每生產2molNH3 ， 放出92.4kJ熱量．
（1）寫出合成氨反應的熱化學方程式為 ．
（2）已知：
1mol N﹣H鍵斷裂吸收的能量等于kJ．
（3）已知關于鐵的氧化物存在下列三個熱化學方程式： Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣24.8kJ/mol ①
Fe2O3（s）+ CO（g）═ Fe3O4（s）+ CO2（g）△H=﹣15.73kJ/mol ②
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.4kJ/mol ③
則CO還原FeO的熱化學方程式為CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO2（g）△H=kJ/mol．

Answer 1

【答案】
（1）N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92.4KJ?mol﹣1
（2）391
（3）﹣218
【解析】解：（1）每生產2molNH3，放出92.4kJ熱量，所以熱化學方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4KJmol﹣1，所以答案是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4KJmol﹣1；（2）合成氨工業中：3H2+N22NH3，反應焓變=反應物斷裂化學鍵吸收的能量﹣生成物形成化學鍵放出的能量=3×436+945.8﹣6×N﹣H鍵鍵能=﹣92.2，N﹣H鍵鍵能=391kJ，所以答案是：391；（3）已知：Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣24.8kJ/mol ①；

Fe2O3（s）+ CO（g）═ Fe3O4（s）+ CO2（g）△H=﹣15.73kJ/mol ②；

Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.4kJ/mol ③；

根據蓋斯定律將方程式變形 ×①﹣ ×②﹣ ×③得：

FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g），△H=[ ×（﹣24.8）﹣ ×（﹣15.73kJ）﹣ ×640.4kJ=﹣218kJ/mol，所以答案是：﹣218．

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解反應熱和焓變的相關知識，掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱．