Question

17．相同溫度下，體積均為0.25 L 的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.6 kJ/mol．實驗測得起始、平衡時數(shù)據(jù)如下表（　�。�

容器編號	起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol			達平衡時體系能量的變化
	N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出熱量：23.15kJ
②	0.8	2.4	0.4	放出熱量：Q

• A． 容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，平衡時氮氣的轉(zhuǎn)化率相等
• B． 平衡時，兩個容器中NH₃ 的體積分數(shù)均為1/8
• C． 容器②中達平衡時放出的熱量Q=4.63 kJ
• D． 若容器①改為恒壓體系，充入0.25 L He，則平衡時放出的熱量大于23.15 kJ

Answer 1

分析 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；利用反應(yīng)熱計算生成氨氣的物質(zhì)的量，進而根據(jù)化學(xué)方程式計算生成氨氣的體積分數(shù)；從平衡移動的角度比較反應(yīng)放出的熱量與23.15kJ的關(guān)系．

解答 解：A、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，相同溫度下，體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生相同的反應(yīng)，則平衡常數(shù)應(yīng)相同，①②是等效平衡，但①起始氮氣的物質(zhì)的量大，所以轉(zhuǎn)化率小，故A錯誤；
B、①容器中放出23.15kJ熱量，則生成氨氣的物質(zhì)的量為：$\frac{2mol×23.15KJ}{92.6KJ}$=0.5mol，利用三段式法計算：
     N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=一92.6kJ/mol
起始：1mol     3mol      0
轉(zhuǎn)化：0.25mol  0.75mol  0.5mol
平衡：0.75mol 2.25mol   0.5mol
平衡時，①容器中NH₃的體積分數(shù)等于氣體的物質(zhì)的量分數(shù)$\frac{0.5mol}{0.75mol+2.25mol+0.5mol}$=$\frac{1}{7}$，從等效平衡的角度分析，0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃相當于1molN₂、3molH₂，在相同條件下處于相同平衡狀態(tài)，所以平衡時兩個容器內(nèi)氨氣的體積分數(shù)相等，故B錯誤；
C、②平衡時生成0.1mol的氨氣，而生成2mol的氨氣放出熱量為：$\frac{92.6×0.1}{2}$=4.63 kJ，故C正確；
D、若若容器①改為恒壓體系，充入0.25 L He，相當于在原來的基礎(chǔ)上減小壓強，平衡逆向移動，平衡時放出的熱量小于23.15kJ，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查化學(xué)平衡移動問題，題目難度不大，注意B項從等效平衡的角度分析，為該題的易錯點．