Question

【題目】（1）已知：P4(s)+6Cl2(g)4PCl3(g)　ΔH=akJ·mol-1，P4(s)+10Cl2(g)4PCl5(g) ΔH=bkJ·mol-1；破壞PCl5中1mol P—Cl鍵所需能量為ckJ·mol-1，破壞PCl3中1molP—Cl鍵所需能量為1.2ckJ·mol-1。則破壞Cl2中1molCl—Cl鍵所需的能量為___________________。

（2）工業合成氨時，合成塔中每生成1molNH3放出46kJ的熱量。其反應過程的能量變化如圖。b值為________kJ。加入催化劑，a值____(填“增大”“減小”或“不變”,下同)。壓縮容器體積，b值___。

（3）“嫦娥二號”衛星使用液態四氧化二氮和液態偏二甲肼(C2H8N2)作推進劑。N2O4與偏二甲肼燃燒產物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量熱，已知10.0 g液態偏二甲肼與液態四氧化二氮完全燃燒可放出425 kJ熱量，該反應的熱化學方程式為_____________________________。

Answer 1

【答案】 92 減小 不變 C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1

【解析】

(1)①P4(s)+6Cl2(g)═4PCl3(g)△H=a kJmol-1，②P4(s)+10Cl2(g)═4PCl5(g)△H=b kJmol-1；利用蓋斯定律 得：Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H= kJmol-1，再結合焓變=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和分析解答；

(2)根據能量圖可知b值為1mol氮氣和3mol氫氣完全反應生成2mol NH3放出的熱量；加入催化劑，降低反應的活化能；壓縮容器體積，平衡發生移動，但反應熱不變，據此解答；

(3)根據物質的量與熱量成正比，以及熱化學方程式的書寫方法來解答。

(1)①P4(s)+6Cl2(g)═4PCl3(g)△H=a kJmol-1，②P4(s)+10Cl2(g)═4PCl5(g)△H=b kJmol-1；利用蓋斯定律 得：Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H= kJmol-1，焓變=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和，可得：E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c= kJmol-1，解得E(Cl-Cl)= kJmol-1，故答案為：；

(2)根據能量圖可知b值為1mol氮氣和3mol氫氣完全反應生成2mol NH3放出的熱量，又每生成1mol NH3，放出46kJ的熱量，所以b=46×2=92；加入催化劑，降低反應的活化能，則a減小，但活化能之差不變，則反應熱b不變；壓縮容器體積，平衡會發生移動，但反應熱不變，即b值不變，故答案為：92；減小；不變；

(3)10.0 g液態偏二甲肼與液態四氧化二氮完全燃燒可放出425 kJ熱量，則1mol液態偏二甲肼與足量的液態四氧化二化氮完全反應生成N2(g)、CO2(g)、H2O(g)、放出的熱量為×425 kJ =2250kJ，則熱化學方程式為：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=-2250kJ/mol，故答案為：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=-2250kJ/mol。