Question

16．已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ•mol^-1．请回答：（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右图所示．图中t_l时引起平衡移动的条件可能是增大压强．其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段时是t₂-t₃．
（2）温度为T℃时，将2mol H₂和1mol N₂放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50%．则平衡时 H₂的浓度1mol/L．
（3）当温度升高时，反应的化学平衡常数K值减小（增大、减小、无影响）．
（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol^-1，写出其燃烧的燃烧热方程式：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296kJ•mol^-1 ．
（5）已知中和热为57.3kJ•mol^-1，写出NaOH和H₂SO₄反应的热化学方程式：：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根据图象分析影响平衡的因素，主要是反应进行方向和速率的变化特征分析；
（2）依据三行计算列式计算得到，
        N₂（g）+3H₂（g）?2NH₂（g）
开始 2mol/L    4mol/L     0
反应 1mol/L    3mol/L    2mol/L
平衡 1mol/L   1mol/L    2mol/L
（3）反应是放热反应，升温平衡逆向进行；
（4）单质硫的燃烧热为296KJ•mol^-1，燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，据此书写热化学方程式；
（5）中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，据此书写热化学方程式．

解答 解：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）由反应速率与时间关系图象可知，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；t₃时刻正逆反应速率均迅速增大，但是平衡逆向进行，所以氨气的百分含量是减小的，即表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段时间是t₂-t₃，
故答案为：增大压强；t₂-t₃；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₂（g）
开始 2mol/L   4mol/L      0
反应 1mol/L   3mol/L    2mol/L
平衡 1mol/L   1mol/L    2mol/L
平衡时氢气浓度=1mol/L，
故答案为：1mol/L；
（3）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ•mol^-1，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，
故答案为：减小；
（4）单质硫的燃烧热为296KJ•mol^-1，所以热化学方程式为：S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-296kJ/mol，
故答案为：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296kJ•mol^-1 ；
（5））HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ•mol^-1，H₂SO₄和NaOH反应的中和热是指反应生成1mol水放出57.3kJ的热量，
反应的热化学方程式为$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol，
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol．

点评 本题综合考查反应热与焓变，化学平衡和平衡常数影响因素分析，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意燃烧热、中和热概念的理解应用，题目较简单．