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，1g H₂完全燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ熱量．則H₂燃燒的熱化學方程式為

H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（1）△H=-285.8kJ/mol

．
（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）；△H=-92.4kJ/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系如圖所示．
 
圖中t₁時引起平衡移動的條件可能是

增大壓強

其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段時間是

t₂-t₃

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

4

a2

（L/mol）²

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)熱化學反應方程式的書寫規(guī)則書寫，注意不要漏寫各物質的狀態(tài)；
（2）①根據(jù)圖象分析影響平衡的因素，主要是反應進行方向和速率的變化特征分析；
②化學平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比．

解答：解：（1）1g氫氣的物質的量是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

2

O₂（g）=H₂O（1）△H=-285.8kJ/mol，
故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（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，
故答案為：增大壓強；t₂-t₃；
②N₂（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，
故答案為：

4

a2

（L/mol）²．

點評：本題考查了熱化學反應方程式的書寫、影響化學反應速率的因素、圖象分析，化學平衡三段式計算等知識點，易錯題是（1）題，注意寫熱化學反應方程式要注明各物質的狀態(tài)，燃燒熱的熱化學反應方程式中燃料的計量數(shù)為1，然后根據(jù)原子守恒配平其它各物質即可．