题目内容

相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g)?2XY3(g);△H=-92.6kJ?mol-1,实验测得反应起始时、达到平衡状态时的有关数据如下表所示,不正确的是(  )
容器
编号
起始时各物质物质的量/mol 平衡时体系能量的变化
X2 Y2 XY3
1 3 0 放热Q1=23.15kJ
0.6 1.8 0.8 Q2
分析:(A)、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时XY3的物质的量浓度,再根据两平衡是完全等效平衡解答;
(B)、平衡常数只与温度有关;
(C)、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时X2、Y2和XY3的物质的量,分析②是否处于平衡状态或是向哪个方向进行,判断②是吸热还是放热,再根据转化率计算具体的值;
(D)、从平衡移动的角度比较反应放出的热量与23.15kJ的关系.
解答:解:A、①容器中放出23.15kJ热量,则生成氨气的物质的量为:
23.15KJ
92.6KJ
×2mol
=0.5mol,利用三段式法计算:
?N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始:1mol     3mol               0
转化:0.25mol   0.75mol           0.5mol
平衡:0.75mol   2.25mol           0.5mol
此时XY3的物质的量浓度均为
05mol
0.25L
=2 mol/L,
将②按化学计量数比换算成左边与①对应的物质的物质的量相等,恒温恒容下,两平衡是完全等效平衡,平衡时各物质的浓度相等,故A正确;
B、平衡常数只与温度有关,温度不变,对同一反应平衡常数不变,故B正确;
C、由上述计算,可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,②与①为完全等效平衡,所以,平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,可知②的反应向逆反应方向进行,反应过程需要吸收热,故C错误;
D、若容器①体积为0.20L,增大压强平衡向正反应方向移动,放出热量多,D项正确.
故选C.
点评:本题考查化学平衡移动问题、等效平衡、反应热等问题,题目难度不大,注意C项根据计算分析,多认为无法判断是吸热还是放热.
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