Question

5．在某溫度下，一密閉容器中模擬工業(yè)合成氨：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0；反應起始各物質(zhì)的量如表：

	N2	H2	NH3
起始物質(zhì)的量（mol）	2	2	0

達到平衡之后的 H₂轉(zhuǎn)化率α，NH₃的體積分數(shù)為x%，下列說法錯誤的是（　�。�

• A． 平衡時NH₃的物質(zhì)的量：0mol＜n（NH₃）＜$\frac{4}{3}$mol
• B． 平衡時，N₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{α}{3}$
• C． 現(xiàn)將容器體積壓縮到原來的一半，再次到達平衡之后，N₂的體積分數(shù)變小
• D． 其他條件不變，若起始充入 N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的分別為：1.5mol、0.5mol、1mol，則到達平衡時，NH₃的體積分數(shù)為x%

Answer 1

分析 由表中數(shù)據(jù)可知起始加入2mol氮氣，2mol氫氣，達到平衡之后的 H₂轉(zhuǎn)化率α，NH₃的體積分數(shù)為x%，則
                       N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）          2             2              0 
轉(zhuǎn)化（mol）           $\frac{2α}{3}$          2α           $\frac{4α}{3}$
平衡（mol）        2-$\frac{2α}{3}$        2-2α         $\frac{4α}{3}$
且$\frac{\frac{4α}{3}}{4-\frac{4α}{3}}$=x%，以此解答該題．

解答 解：由表中數(shù)據(jù)可知起始加入2mol氮氣，2mol氫氣，達到平衡之后的 H₂轉(zhuǎn)化率α，NH₃的體積分數(shù)為x%，則
                       N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）          2             2              0 
轉(zhuǎn)化（mol）           $\frac{2α}{3}$          2α           $\frac{4α}{3}$
平衡（mol）        2-$\frac{2α}{3}$        2-2α         $\frac{4α}{3}$
A．因反應為可逆反應，2mol氫氣如完全反應，則理論上生成$\frac{4}{3}$mol氨氣，但為可逆反應，則平衡時NH₃的物質(zhì)的量：0mol＜n（NH₃）＜$\frac{4}{3}$mol，故A正確；
B．轉(zhuǎn)化$\frac{2α}{3}$mol氮氣，起始為2mol，則轉(zhuǎn)化率為$\frac{α}{3}$，故B正確；
C．現(xiàn)將容器體積壓縮到原來的一半，平衡正向移動，氣體總物質(zhì)的量減小，再次到達平衡之后，N₂的體積分數(shù)可能增大，故C錯誤；
D．若起始充入 N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的分別為：1.5mol、0.5mol、1mol，等效于起始加入2mol氮氣，2mol氫氣，達到相同平衡狀態(tài)，則NH₃的體積分數(shù)為x%，故D正確．
故選C．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高考常見題型，試題綜合性強，難度較大，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學生的應試能力和學習效率，易錯點為C，答題時需注意．