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)△H=﹣92.6 kJ/mol.实验测得起始、平衡时数据如下表( )
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | ||
N2 | H2 | NH3 | ||
① | 1 | 3 | 0 | 放出热量:23.15kJ |
② | 0.8 | 2.4 | 0.4 | 放出热量:Q |
A.容器①、②中反应的平衡常数相等,平衡时氮气的转化率相等
B.平衡时,两个容器中NH3 的体积分数均为1/8
C.容器②中达平衡时放出的热量Q=4.63 kJ
D.若容器①改为恒压体系,充入0.25 L He,则平衡时放出的热量大于23.15 kJ
【答案】C
【解析】解: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,①②是等效平衡,但①起始氮气的物质的量大,所以转化率小,故A错误;B、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)△H=一92.6kJ/mol
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 = ,从等效平衡的角度分析,0.9molN2、2.7molH2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,故B错误;
C、②平衡时生成0.1mol的氨气,而生成2mol的氨气放出热量为: =4.63 kJ,故C正确;
D、若若容器①改为恒压体系,充入0.25 L He,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,故D错误;
故选C.
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识,掌握化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效).