Question

【题目】（1）已知：在298K、101kPa时，

①C(s,石墨)＋O2(g) = CO2(g) △H1 = －400 kJ·mol－1；

②2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(l) △H2 = －570 kJ·mol－1；

③2C2H2(g)＋5O2(g) = 4CO2(g)+ 2H2O(l) △H3 = －2600 kJ·mol－1；

写出298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式 。以硫酸为电解质溶液，依据反应③设计一个燃料电池，写出其电极反应式 。

（2）工业合成氨的反应原理为 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1某温度下，把10 mol N2与25mol H2置于容积为10 L的密闭容器内，10 min时反应达到平衡状态，测得氮气的平衡转化率为50%，则10 min内该反应的平均速率v(H2)= mol·L-1·min-1，则该温度下该反应的平衡常数K= 。

Answer 1

【答案】（1）C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)△H=+215kJ·mol－1

正极：5O2+20H++20e－=10H2O

负极：2C2H2+8H2O－20e－=4CO2+20H+

（2）0.15,2mol-2·L2

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律，①×2＋②÷2－③÷2得C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式C(s,石墨)+H2(g) = C2H2(g) △H = +215 kJ·mol－1；乙炔发生氧化反应，通入乙炔的一极为负极，2C2H2+8H2O－20e－= 4CO2+ 20 H+；通入氧气的一极为正极，5O2 + 20 H+ +20e－=10H2O；（2）氮气的平衡转化率为50%，消耗氮气5 mol N2，消耗氢气15mol，0.15 mol·L-1·min-1；

则该温度下该反应的平衡常数K= mol-2·L2。