Question

17．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

Answer 1

分析 平衡常数只与温度有关；利用反应热计算生成氨气的物质的量，进而根据化学方程式计算生成氨气的体积分数；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、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：$\frac{2mol×23.15KJ}{92.6KJ}$=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$\frac{0.5mol}{0.75mol+2.25mol+0.5mol}$=$\frac{1}{7}$，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：$\frac{92.6×0.1}{2}$=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．

点评 本题考查化学平衡移动问题，题目难度不大，注意B项从等效平衡的角度分析，为该题的易错点．