Question

氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。

（1）氫氣燃燒熱值高。實驗測得，在常溫常壓下，1 g H₂完全燃燒生成液態(tài)水，放出142.9 kJ熱量。則H₂燃燒熱的化學方程式為                    。

（2）氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應的熱化方程式如下：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)；ΔH＝－92.4 kJ/mol

①當合成氨反應達到平衡后，改變某一外界條件(不改變N₂、H₂和NH₃的量)，反應速率與時間的關(guān)系如下圖所示。圖中t₁時引起平衡移動的條件可能是         其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段時間是           

②溫度為T ℃時，將2 a mol H₂和a mol N₂放入0.5 L密閉容器中，充分反應后測得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%。則反應的平衡常數(shù)為                       

 

Answer 1

【答案】

（1） H₂(g)＋ 1/2O₂(g)＝H₂O(l)；ΔH＝－285.8 kJ/mol  

（2）①增大壓強　t₂－t₃�、�

【解析】

試題分析：（1）1g氫氣的物質(zhì)的量是0.5mol，燃燒0.5mol氫氣放出142.9kJ熱量，所以燃燒1mol氫氣放出285.8kJ熱量，所以氫氣的燃燒熱化學反應方程式為：H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（1）△H=-285.8kJ/mol；

（2）N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol；反應是放熱反應，反應前后氣體體積減小，①依據(jù)反應速率與時間的關(guān)系圖象分析，t₁時正逆反應速率都增大，平衡正向移動，引起平衡移動的條件可能是增大壓強；表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是t₂-t₃；

②   N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₂（g）

開始  2amol/L  4amol/L   0

反應  amol/L   3amol/L  2amol/L

平衡  amol/L   amol/L   2amol/L

所以化學平衡常數(shù)K=(2amol/L)²/(amol/L)•(amol/L)³=4/a²（L/mol）²，

考點：熱化學方程式；化學平衡常數(shù)的含義；化學平衡的調(diào)控作用