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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。实验测得起始时的有关数据如表所示:
容器
编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡时体
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①②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为
C.容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
D.若容器①体积为0.5 L,则平衡时放出的热量小于23.15 kJ
C
对于给定反应,平衡常数只是温度的函数,温度相同,平衡常数相同,A正确。由①中放出的热量,可知参加反应的N2为0.25 mol,则有
      N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
n(始)/mol 1    3     0
n(变)/mol  0.25    0.75       0.5
n(平)/mol  0.75    2.25       0.5
则①中NH3的体积分数为=,由于①和②中建立的平衡是相同的,所以两容器中NH3的体积分数均为,B正确。①和②建立的是相同的平衡,②中N2转化0.15 mol,放出的热量为92.6 kJ/mol×0.15 mol=13.89 kJ,C不正确。若容器①体积为0.5 L,即反应体积增大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,则平衡时放出的热量小于23.15 kJ,D正确。
练习册系列答案
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运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义
(1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示,根据下图回答下列问题:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0(填“>”或“<”),
②一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是        。
A.体系的密度不发生变化B.SO2与SO3的体积比保持不变
C.体系中硫元素的质量百分含量不再变化D.单位时间内转移4 mol 电子,同时消耗2 mol SO3
E.容器内的气体分子总数不再变化
(2)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

图1           图2         图3
①该反应的平衡常数表达式为          ,升高温度,平衡常数         (填“增大”或“减小”或“不变”)。
②由图2信息,计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)=       ,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为       (填“a”或“b”或“c”或“d”)
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是       点,温度T1   T2(填“>”或“=”或“<”)
(3)若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应,所得溶液呈    性,所得溶液中c(H+)- c(OH-)=           (填写表达式)(已知:H2SO3:Ka1=1.7×10-2,Ka2=6.0×10-8,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5)

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