Question

（1）在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^－。两步反应的能量变化示意图如下：

   

①第一步反应是______________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是___________。

②1molNH₄⁺(aq)全部氧化成NO₃^－(aq)的热化学方程式是___________________。

（2）已知红磷比白磷稳定，则反应P₄(白磷，s)＋5O₂(g)=2P₂O₅(s)　ΔH₁；4P(红磷，s)＋5O₂(g)=2P₂O₅(s)　ΔH₂；ΔH₁和ΔH₂的关系是ΔH₁________ΔH₂(填“>”、“<”或“＝”)。

（3）在298 K、101 kPa时，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，则ΔH₃与ΔH₁和ΔH₂之间的关系正确的是________。

A．ΔH₃＝ΔH₁＋2ΔH₂

B．ΔH₃＝ΔH₁＋ΔH₂

C．ΔH₃＝ΔH₁－2ΔH₂

D．ΔH₃＝ΔH₁－ΔH₂

（4）已知：

①2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g)　ΔH＝－566 kJ·mol^－1②Na₂O₂(s)＋CO₂(g)=Na₂CO₃(s)＋O₂(g) ΔH＝－226 kJ·mol^－1，则CO(g)与Na₂O₂(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数目为_____________。

（5）已知H₂(g)＋Br₂(l)=2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol^－1，蒸发1 mol Br₂(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：

则表中a＝________。

Answer

放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量) NH4+(aq)＋2O2(g)=NO3-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1 < A 2NA(或1.204×1024) 369

【解析】

(1) ①由图可知，焓变小于0，即反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应为放热反应；

正确答案：放热；ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)；
②第一步的热化学方程式为NH4+(aq)+3/2O2(g)═NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) △H=-273kJ/mol，第二步的热化学方程式为：NO2-(aq)+1/2O2(g)═NO3-(aq) △H=-73kJ/mol，根据盖斯定律则NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq) △H=-346kJ/mol；

正确答案：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(红磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2

②-①得到反应：4P(红磷，s)=P4(白磷，s) △H=△H2-△H1，红磷比白磷稳定，说明红磷的能量低于白磷，该反应是吸热反应，即△H2-△H1＞0，即△H2＞△H1；

正确答案：＜。

（3） ①2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g) ΔH1；

②Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g) ΔH2；

③2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g) ΔH3，则反应③=①+2×②，△H3=△H1+2△H2；

正确答案：A。
（4）已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol

②Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋1/2O2(g) ΔH＝－226 kJ·mol－1

根据盖斯定律，②×2+①可得：2CO(g)+2Na2O2(s)=2Na2CO3(s) △H=-1018kJ/mol，CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，参加反应CO为2mol×=1mol，反应的电子转移数为2mol，即电子转移数为2NA(或1.204×1024)

正确答案：2NA(或1.204×1024)
(5)H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=-72kJ/mol，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，则H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=-102kJ/mol，△H=反应物总键能-生成物总键能，则有-102kJ/mol=436kJ/mol+200kJ/mol-2akJ/mol，解得a=369；．

正确答案：369。