Question

15．已知常溫下，N₂（氣）和H₂（氣）生成2molNH₃（氣）放出92.4kJ熱量．現(xiàn)有甲、乙兩個容積相同的密閉容器，在常溫下：①向密閉容器甲中通入1molN₂和3molH₂，達到平衡時放出熱量Q₁kJ．②向密閉容器乙中通入0.5molN₂和1.5molH₂，達到平衡時放出熱量Q₂kJ．則下列關系式正確的是（　�。�

• A． Q₁=2Q₂=92.4
• B． Q_l＞2Q₂
• C． Q₁＜2Q₂
• D． Q₁=2Q₂＞92.4

Answer 1

分析 根據N₂（g）和H₂（g）生成2mol NH₃（g）放出92.4kJ熱量，說明1molN₂和3molH₂完全反應生成2molNH₃時放出的熱量；
①向密閉容器甲中通入1mol N₂和3mol H₂，達到平衡時，氫氣和氮氣不能完全轉化；
②向密閉容器乙中通入0.5mol N₂和1.5mol H₂，達到平衡時氫氣和氮氣不能完全轉化；
然后根據等效平衡來判斷熱量的大小．

解答 解：①向密閉容器甲中通入1mol N₂和3mol H₂，達到平衡時，氫氣和氮氣不能完全轉化；達到平衡時放出熱量Q₁kJ小于92.4KJ；
②假定0.5mol N₂和1.5mol H₂完全反應，達到平衡時放出的熱量為：92.4kJ×$\frac{0.5mol}{1mol}$=46.2kJ，由于合成氨是可逆反應，故反應物不能完全反應，所以放出的熱量Q₂小于46.2kJ，反應②可以建成恒壓下與反應①的等效平衡，此時放出的熱量反應②是反應①的一半，然后反應②進行擴大容器，減小壓強，平衡逆向移動，放出的熱量減少，所以Q₁＞2Q₂，綜上所述可知：92.4＞Q_l＞2Q₂ ；
故選B．

點評 本題不僅考查了反應熱的概念，還同時考查了可逆反應，等效平衡等概念，綜合性較強，考生只有在準確理解上述概念的基礎上，題目難度中等．