Question

【題目】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，1gH2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_____

（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＝－92.4kJ/mol

①一定條件下，一定量的N2和H2反應達到平衡后，改變某一外界條件，反應速率與時間的關系如圖所示，其中加入催化劑引起反應速率變化的時間段是____(填，如0～t1等)。

②生產(chǎn)中為提高反應速率和H2的轉化率，下列措施可行的是___（填字母）。

A．向裝置中充入過量N2 B．及時將合成的氨氣從裝置中分離出來

C．使用更高效的催化劑 D．升高溫度

③溫度為T℃時，將2amolH2和amolN2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____。

Answer 1

【答案】2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol t4～t5 A

【解析】

(1)1gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ熱量，則2g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出571.6kJ熱量，所以其燃燒熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=571.6kJ/mol，

故答案為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=571.6kJ/mol；

(2)①催化劑能同等程度的改變正逆反應速率，導致正逆反應速率仍然相等，所以加入催化劑的時間段為t4t5，

故答案為：t4t5；

②A. 向裝置中充入過量N2，化學反應速率加快且提高氫氣轉化率，故A正確；

B. 及時將合成的氨氣從裝置中分離出來，提高氫氣轉化率，但是化學反應速率減慢，故B錯誤；

C. 使用更高效的催化劑能提高化學反應速率，但是氫氣轉化率不變，故C錯誤；

D. 升高溫度平衡逆向移動，導致氫氣轉化率減小，故D錯誤；

答案選A；

③溫度為T℃時，將2amolH2和amolN2放入0.5L密閉容器中，充分反應后測得N2的轉化率為50%，開始時c(N2)=2amol/L、c(H2)=4amol/L，平衡時消耗c(N2)=2amol/L×50%=amol/L，

可逆反應 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

開始(mol/L) 2a 4a0

反應(mol/L) a 3a2a

平衡(mol/L) a a2a

反應的平衡常數(shù)K

故答案為：。