Question

9．在相同温度下，体积均为2.5L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.6kJ•mol^-1实验测得起始、平衡时的有关数据如下表，下列叙述错误的是（　　）

容器编号	起始各物质的物质的量（mol）			达到平衡时能量变化
	N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出23.15kJ能量
②	0.9	2.7	0.2	放出QkJ能量

• A． 容器①、②中反应的化学平衡常数相等
• B． 平衡时，两容器中氨的体积分数均约为14.3%
• C． 反应②达到平衡时，放出的热量Q=23.15 kJ
• D． 若①的体积为5.0 L，则达到平衡时放出的热量小于23.15 kJ

Answer 1

分析 A、化学平衡常数只受温度影响，温度不变化学平衡常数不变；
B、把容器②中，0.2molNH₃转化为0.1molN₂和0.3molH₂，则容器①、②是等效平衡，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；
C、反应①、②是等效平衡，②中含有0.2molNH₃相当在①的基础上提前反应了0.1mol氮气；
D、若①的体积为5.0 L，压强减小平衡逆向移动．

解答 解：A、化学平衡常数只受温度影响，相同温度下，①、②中反应的化学平衡常数相等，故A正确；
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：0.25mol0.75mol        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，均为$\frac{1}{7}$≈14.3%，故B正确；
C、反应①、②是等效平衡，②中含有0.2molNH₃相当在①的基础上提前反应了0.1mol氮气，放出的热量小于23.15 kJ，故C错误；
D、若①的体积为5.0 L，压强比①减小平衡逆向移动，达到平衡时放出的热量小于23.15 kJ，故D正确；
故选C．

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