题目内容
【题目】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:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示:
容器 编号 | 起始时各物质的物质的量/mo | 达平衡时体系能量的变化 | ||
N2 | H2 | NH3 | ||
① | 1 | 3 | 0 | 放出热量:23.15 kJ |
② | 0.9 | 2.7 | 0.2 | 放出热量:Q |
下列叙述错误的是
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
C.若容器①的体积为0.5 L,则平衡时放出的热量小于23.15 kJ
D.平衡时,两个容器中NH3的体积分数相等
【答案】B
【解析】
试题分析:A、平衡常数只与温度有关,相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生相同的反应,则平衡常数应相同,正确;B、②中含有0.2molNH3相当在①的基础上加入氨气,抑制反应正向进行,则平衡时放出的热量小于23.15kJ,错误;C、若容器①体积为0.5L,相当于在原来的基础上减小压强,平衡逆向移动,平衡时放出的热量小于23.15kJ,正确;D、①容器中放出23.15kJ热量,则生成氨气的物质的量为0.5mol,利用三段式法计算:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1
起始:1mol 3mol 0
转化:0.25mol 0.75mol 0.5mol
平衡:0.75mol 2.25mol 0.5mol
平衡时,①容器中NH3的体积分数等于气体的物质的量分数为0.5mol÷(0.75mol+2.25mol+0.5mol)=1/7,从等效平衡的角度分析,1molN2、2.5molH2和0.2molNH3相当于1molN2、3molH2,在相同条件下处于相同平衡状态,所以平衡时两个容器内氨气的体积分数相等,正确。
