题目内容

20.相同温度下,容积相同的3个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.6-1.实验侧得起始、平衡时的有关数据如表:
容器编号起始时各物质的物质的量/mol达平衡时能量的变化
N2H2NH3Ar
1300放出热量Q1
0.92.70.20放出热量Q2
0.92.70.20.1吸收热量Q3
下列比较正确的是(  )
A.放出热量大小:Q1 >Q2 =Q3B.容器中的压强:③>①=2
C.N2的转化率:①<②<③D.平衡时NH3的体积分数:①=②<③

分析 ②③中,将生成物完全转化为反应物后,氮气与氢气物质的量与①相同,都是1mol氮气3mol氢气,氨气0mol,容器体积不变,中③充入Ar气,对平衡移动无影响,所以①②③属于等效平衡,合成氨是放热反应,参加反应的氮气和氢气越多,反应放热越多,①中反应物比②③多,所以正向反应程度大,放热比②③多;平衡后①②③中氮气、氢气、氨气物质的量相同,但③中有Ar气,所以③压强大;①②③属于等效平衡,①反应物多,转化率大,②③转化率相同,各组分平衡体积分数相同,据此分析.

解答 解:A、②中含有0.2molNH3相当在①的基础上加入氨气,抑制平衡正向移动,则平衡时放出的热量小于Q1,③中在②的基础上加入Ar气,容器体积不变,充入Ar对平衡无影响,所以Q2=Q3,所以Q1 >Q2 =Q3,故A正确;
B、容器体积不变,①②③三平衡等效,③中充入了Ar气,压强较大,所以容器中压强③>①=②,故B正确;
C、①②③三平衡等效,②③加入反应物相同且少于①,所以氮气的转化率①>②=③,故C错误;
D、①②③三平衡等效,所以平衡时NH3的体积分数:①=②=③,故D错误;
故选AB.

点评 本题考查化学平衡移动问题,题目难度中等,注意从等效平衡的角度分析.

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