题目内容

【题目】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-1。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示:

容器

编号

起始时各物质的物质的量/mol

达平衡时体系能量的变化

N2

H2

NH3

①

1

3

0

放出热量:23.15 kJ:

②

0

0

2

吸收热量:Q

实验还测得到达平衡后,两容器中相同组分的质量分数(或体积分数)都相同。下列叙述正确的是(  )

A.容器①、②中反应的平衡常数不相等

B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为1/7

C.平衡时,两个容器中反应物的转化率之和等于1

D.容器②中达平衡时吸收的热量Q=23.15kJ

【答案】BC

【解析】

平衡常数()只与温度有关;先利用反应热求出生成氨气的物质的量,根据化学方程式求出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的关系。

A. 平衡常数()只与温度有关,相同温度下,体积均为的两个恒容密闭容器中发生相同的反应,其平衡常数()相等,A错误;

B. 根据热化学反应方程式,生成,放出的热量,容器①中放出的热量,则生成,利用三段式:

平衡时,容器①中的体积分数等于其物质的量分数:,从等效平衡的角度分析,、相当于,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,B正确;

C. 根据三段式,容器①中氮气的转化率:,氢气的转化率:,容器②中加入的是2mol氨气,根据等效平衡,容器②中氨气的转化率为75%,所以平衡时两容器中反应物的转化率之和为1,C正确;

D. 容器②中加入的是,转化率为75%,则平衡时吸收69.45kJ的热量,D错误。

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