Question

在一定温度下，向一个容积不变的容器中，加入2mol N₂和8mol H₂及固体催化剂，使之反应，平衡时容器内气体压强为起始时的80%，该反应的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）→2NH₃（g）+92kJ．下列叙述中正确的是（ ）
A．平衡时，NH₃的体积分数为20%，放出的热量小于92.2kJ
B．平衡时，NH₃的体积分数为25%，放出的热量等于92.2kJ
C．平衡时，NH₃的物质的量为2mol，放出的热量大于92.2kJ
D．平衡时，NH₃的物质的量为4mol，放出的热量等于184.4kJ

Answer 1

【答案】分析：利用三段式计算：
        N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）
起始：2mol      8mol             0
转化：x         3x               2x
平衡：2-x       8-3x              2x
根据压强之比等于物质的量之比，则有：（2-x+6-3x+2x）÷（2+8）=0.8，解之得x=1，以此计算转化率和反应放出的热量．
解答：解：利用三段式计算：
        N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）
起始：2mol      8mol             0
转化：x         3x               2x
平衡：2-x       8-3x              2x
根据压强之比等于物质的量之比，则有：（2-x+6-3x+2x）÷（2+8）=0.8，解之得x=1，
则NH₃的物质的量为2mol，则NH₃的体积分数为=25%，
由热化学反应方程式可知此时反应的氮气为1mol，所以放出的热量等于92.2kJ，
故选B．
点评：本题考查化学平衡和反应热的计算，题目难度不大，注意做题时利用三段式法计算，思路清晰、明朗．