Question

【題目】(1)在微生物作用的條件下，NH4+經過兩步反應被氧化成 NO3-。兩步反應的能量變化示意圖如下：

①第一步反應是_________________(填“放熱”或“吸熱”)反應，判斷依據是___________。

②1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO3- (aq)的熱化學方程式是_________________。

(2)已知紅磷比白磷穩定，則反應 P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1；4P(紅磷，s)＋ 5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2；ΔH1 和 ΔH2 的關系是 ΔH1____________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”)。

(3)在 298 K、101 kPa 時，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1；Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2；2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3

則 ΔH3 與 ΔH1 和 ΔH2 之間的關系正確的是___________。

A ΔH3＝ΔH1＋2 ΔH2 B ΔH3＝ΔH1＋ΔH2

C ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D ΔH3＝ΔH1－ΔH2

(4)已知 H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)ΔH＝－72 kJ·mol-1，蒸發 1 mol Br2(l)需要吸收的能量為 30 kJ，其他相關數據如下表：

物質	H2(g)	Br2(g)	HBr(g)
1 mol 分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量(kJ)	436	200	a

則表中 a＝__________________。

Answer 1

【答案】放熱 ΔH<0(或反應物的總能量大于生成物的總能量) (aq)＋2O2(g)===NO (aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1 < A 369

【解析】

（1）①有圖可知：焓變小于0，即反應物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應為放熱反應，故答案為：放熱，ΔH<0(或反應物的總能量大于生成物的總能量)。

②第一步的熱化學方程式為①NH4+(aq)+1.5O2(g)=NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol，第二步的熱化學方程式為②NO2-(aq) +0.5O2(g)=NO3-(aq) ΔH=-73kJ/mol，根據蓋斯定律，由①+②可得：NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq) ΔH=（-273kJ/mol）+（-73kJ/mol）=－346kJ·mol－1，故答案為：NH4+(aq)＋2O2(g)=NO3-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1。

（2）①P4(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1，②4P(紅磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2，由蓋斯定律②-①可得到反應：4P(紅磷，s)=P4(白磷，s) ΔH=ΔH2-ΔH1，紅磷比白磷穩定，說明紅磷的能量低于白磷，該反應是吸熱反應，即ΔH=ΔH2-ΔH1＞0，即ΔH1＜ΔH2，故答案為：＜。

（3）已知：①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g) ΔH1；②Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g) ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g) ΔH3，則反應③=②×2+①，由蓋斯定律可知：ΔH3=ΔH1+2ΔH2，故選A，故答案為：A。

（4）已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g) ΔH＝－72kJ·mol-1，蒸發1molBr2(l)需要吸收的能量為30kJ，則H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g) ΔH＝－102kJ·mol-1，ΔH=反應物鍵能-生成物鍵能，則有-102=436+200-2a，解得a=369，故答案為：369。