Question

8．相同溫度下，在體積相等的三個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4 kJ/mol．
實驗測得起始、平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表：

容器編號	起始時各物質物質的量/mol			平衡時反應中的能量變化
	N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出熱量a kJ
②	0	0	2	吸收熱量b kJ
③	2	6	0	放出熱量c kJ

下列敘述正確的是ad
a．熱量關系：a+b=92.4
b．三個容器內反應的平衡常數(shù)：③＞①=②
c．平衡時氨氣的體積分數(shù)：①=②＞③
d．①N₂的轉化率+②NH₃的轉化率=100%

Answer 1

分析 a．②按化學計量數(shù)轉化到左邊時得到1molN₂（g）、3molH₂（g），與①的起始狀態(tài)相同，恒溫恒容下，②與①為完全等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，假設平衡時氮氣為nmol，計算反應熱可得關系式；
b．平衡常數(shù)只與溫度有關，故三種情況下平衡常數(shù)相等；
c．②與①為完全等效平衡，平衡時相同組分的含量相同，③與①相比，③到達的平衡相當于在①的平衡基礎上壓強增大1倍，平衡向右移動，NH₃的物質的量增大、混合氣體總的物質的量減小；
d．②與①為完全等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，假設平衡時氮氣為nmol，計算轉化率可得關系式．

解答 解：a．②按化學計量數(shù)轉化到左邊時得到1molN₂（g）、3molH₂（g），與①的起始狀態(tài)相同，恒溫恒容下，②與①為完全等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，假設平衡時氮氣為nmol，則a=（1-n）×92.4，b=（2-2n）×$\frac{1}{2}$×92.4，故a+b=92.4，故a正確；
b．平衡常數(shù)是只與溫度有關的物理量，與物質的濃度無關，溫度相等平衡常數(shù)相等，即：①=②=③，故b錯誤；
c．②與①為完全等效平衡，故平衡時氨氣體積分數(shù)相等，③與①相比，③到達的平衡相當于在①的平衡基礎上壓強增大1倍，平衡向右移動，NH₃的物質的量增大、混合氣體總的物質的量減小，平衡時NH₃氣體的體積分數(shù)增大，故c錯誤；
d．②與①為完全等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，假設平衡時氮氣為nmol，則①N₂的轉化率=$\frac{（1-n）mol}{1mol}$=（1-n），②NH₃的轉化率=$\frac{nmol×2}{2mol}$=n，則二者轉化率之和=1-n+n=100%，故d正確；
故答案為：ad．

點評 本題考查化學平衡計算，題目難度中等，可利用等效平衡思想解題，構建平衡建立的途徑是解題的關鍵，注意a、d選項中規(guī)律的歸納總結，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．