Question

14．一定溫度下，體積均為0.25L的三個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1，達(dá)到平衡．下列說法正確的是（　　）

容器編號(hào)	溫度/℃	起始時(shí)物質(zhì)的量/mol			平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol
		N2	H2	NH3	NH3
①	500	1	3	0	0.5
②	500	0.6	1.8	0
③	550	0	0	2	a

• A． 容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)不相等
• B． 達(dá)平衡時(shí)，容器②中H₂的轉(zhuǎn)化率大于25%
• C． a＜0.5
• D． 起始時(shí)向容器①中充入1 mol N₂、2 mol H₂、0.5 mol NH₃，則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

Answer 1

分析 A．平衡常數(shù)的影響因素是溫度，溫度一定，平衡常數(shù)不變；
B．容器①、②如果在恒壓條件下進(jìn)行，兩容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，現(xiàn)為恒容容器，相當(dāng)于平衡時(shí)增大體積，根據(jù)平衡的移動(dòng)，判斷反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率變化；
C．①和③的起始量可以完全轉(zhuǎn)化，如果溫度相同形成的平衡為等效平衡，現(xiàn)在溫度不同，可在等效平衡的基礎(chǔ)上，改變溫度，根據(jù)溫度變化，判斷平衡移動(dòng)方向，再判斷平衡狀態(tài)的變化；
D．先計(jì)算①中平衡常數(shù)，根據(jù)Qc與平衡常數(shù)的關(guān)系，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向即可．

解答 解：A．容器①、②中反應(yīng)溫度相同，達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)相等，故A錯(cuò)誤；
B．容器①中達(dá)到平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol×\frac{3}{2}}{3}$×100%=25%，容器①、②的起始狀態(tài)與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，如果在恒壓條件下進(jìn)行，兩容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，H₂的轉(zhuǎn)化率均為25%，現(xiàn)為恒容容器，相當(dāng)于將容器②中進(jìn)行的平衡狀態(tài)增大體積，此時(shí)平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低，即H₂的轉(zhuǎn)化率小于25%，故B錯(cuò)誤；
C．①和③的起始量可以完全轉(zhuǎn)化，如果溫度均為500℃，此時(shí)形成的平衡為等效平衡，NH₃的平衡物質(zhì)的量為0.5mol，現(xiàn)溫度為550℃，相當(dāng)于此平衡升溫，平衡逆向移動(dòng)，NH₃的物質(zhì)的量減小，即a＜0.5，故C正確；
D．容器①中N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）達(dá)到平衡時(shí)，NH₃的平衡物質(zhì)的量為0.5mol，則N₂的物質(zhì)的量為1mol-0.25mol=0.75mol，H₂的物質(zhì)的量為3mol-0.25mol×3=2.25mol，此時(shí)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{{c}^{3}（{H}_{2}）×c（{N}_{2}）}$=$\frac{（\frac{0.5mol}{0.25L}）^{2}}{（\frac{2.25mol}{0.25L}）^{3}×（\frac{0.75mol}{0.25L}）}$=$\frac{4}{2187}$，起始時(shí)向容器①中充入1 mol N₂、2 mol H₂、0.5 mol NH₃，此時(shí)Qc=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{{c}^{3}（{H}_{2}）×c（{N}_{2}）}$=$\frac{（{\frac{0.5mol}{0.25L}）}^{2}}{（\frac{2mol}{0.25L}）^{3}（\frac{1mol}{0.25L}）}$=$\frac{4}{2048}$＞$\frac{4}{2187}$，則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故D正確；
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 本題為化學(xué)平衡的考查，涉及等效平衡的綜合應(yīng)用、化學(xué)平衡的計(jì)算及化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用，難點(diǎn)為等效平衡的建立及D選項(xiàng)，難點(diǎn)中等，重視基礎(chǔ)學(xué)習(xí)是解題之本．