Question

有A、B两个容器，A为恒压容器，B为恒容容器．在相同温度下A中充入1molN₂、3molH₂，B中充入0.5molN₂、1.5molH₂．此时V_A=2V_B．维持温度不变，A、B中的反应均达到平衡．平衡时，两容器中反应放出的热量分别为Q_AkJ、Q_BkJ，A容器中气体体积为起始时的

4

5

．
（1）平衡时A容器中NH₃的体积分数是

 

．
（2）已知在该温度下：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-Q kJ/mol．则Q_A、2Q_B、Q三者由小到大的顺序为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学平衡三段式列式计算平衡物质的量，依据相同条件下气体物质的量之比等于体积之比，计算氨气的体积分数；
（2）依据可逆反应正向进行的程度判断反应放热的大小；

解答： 解：（1）一定条件下A容器中1molN₂和3mol H₂通入到V升的容器中发生反应，设氮气消耗物质的量为x
               N₂+3H₂2NH₃
起始量（mol）  1    3          0
变化量（mol）  x   3x          2x
平衡量（mol）1-x   3-3x        2x
依据题意则有

1-x+3-3x+2x

1+3

=

4

5

，所以x=0.4
则平衡时，氨气的体积分数=

2x

4-2x

×100%=

0.8

3.2

×100%=25%，
故答案为25%．
（2）因为 N₂+3H₂2NH₃为体积减小的反应，所以恒压过程反应正向进行的程度要比恒容过程的大，放的热也就多，由于A容器中物质是B容器中物质的两倍且反应正向进行的程度大，所以有2Q_B＜Q_A，根据N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-Q kJ/mol可知，当1molN₂、3molH₂完全反应时可放出QkJ的热，而该反应为可逆反应，所以Q_A＜Q，故答案为：2Q_B＜Q_A＜Q；

点评：本题考查了化学平衡的计算应用，主要是压强之比等于物质的量之比的计算应用，掌握基础是关键体积，题目难度中等．