Question

氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。

（1）氢气燃烧热值高。实验测得，在常温常压下，1 g H₂完全燃烧生成液态水，放出142.9 kJ热量。则H₂燃烧热的化学方程式为                    。

（2）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化方程式如下：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)；ΔH＝－92.4 kJ/mol

①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N₂、H₂和NH₃的量)，反应速率与时间的关系如下图所示。图中t₁时引起平衡移动的条件可能是         其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段时间是           

②温度为T ℃时，将2 a mol H₂和a mol N₂放入0.5 L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50%。则反应的平衡常数为                       

 

Answer 1

【答案】

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

（2）①增大压强　t₂－t₃　②

【解析】

试题分析：（1）1g氢气的物质的量是0.5mol，燃烧0.5mol氢气放出142.9kJ热量，所以燃烧1mol氢气放出285.8kJ热量，所以氢气的燃烧热化学反应方程式为：H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（1）△H=-285.8kJ/mol；

（2）N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol；反应是放热反应，反应前后气体体积减小，①依据反应速率与时间的关系图象分析，t₁时正逆反应速率都增大，平衡正向移动，引起平衡移动的条件可能是增大压强；表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t₂-t₃；

②   N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₂（g）

开始  2amol/L  4amol/L   0

反应  amol/L   3amol/L  2amol/L

平衡  amol/L   amol/L   2amol/L

所以化学平衡常数K=(2amol/L)²/(amol/L)•(amol/L)³=4/a²（L/mol）²，

考点：热化学方程式；化学平衡常数的含义；化学平衡的调控作用