Question

现有个体积为2L的绝热（与外界无热量交换）密闭容器Ⅰ和Ⅱ，在Ⅰ中充入1molN₂ 和3molH₂ ，在Ⅱ中充入2mol NH₃ ，均在500℃条件下开始发生反应：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.3kJ/mol，一段时间后均达到平衡状态，下列说法合理的是（　　）

• A、因平衡常数之和温度有关，所以容器Ⅰ和Ⅱ的平衡常数相等
• B、若容器Ⅰ经过10min达平衡，测得n（NH₃）=0.4mol．则v（N₂）=0.02mol?L^-1?min^-1
• C、达平衡后，容器Ⅰ中放出的能量和容器Ⅱ中所吸收的能量之和刚好为92.3kJ
• D、达平衡后，容器Ⅰ中NH₃的物质的量比容器中的少

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡常数的含义

专题：

分析：A、平衡常数是温度的函数，所以容器Ⅰ和Ⅱ的平衡常数相等；
B、若容器Ⅰ经过10min达平衡，测得n（NH₃）=0.4mol．则v（N₂）=

1

2

×

0.4mol

2L?10min

=0.01mol?L^-1?min^-1；
C、恒温恒容下，容器Ⅱ中按化学计量数转化为N₂、H₂，可得N₂1mol、H₂3mol，容器Ⅰ、容器Ⅱ内为等效平衡．两种途径中达到平衡时，NH₃的体积分数均为ω，平衡时容器内对应各物质物质的量相等，令平衡时容器内N₂为nmol，则容器Ⅰ中放出的热量为（1-n）mol×92.4kJ/mol=92.4（1-n）kJ，容器Ⅱ内吸收的热量为nmol×92.4kJ/mol=92.4nkJ，容Ⅰ中放出的热量与Ⅱ中吸收的热量之和为92.4（1-n）kJ+92.4nkJ=92.4kJ；
D、容器Ⅰ、容器Ⅱ内为等效平衡，达平衡后，容器Ⅰ中NH₃的物质的量与容器Ⅱ中的相等．

解答： 解：A、平衡常数是温度的函数，所以容器Ⅰ和Ⅱ的平衡常数相等，故A正确；
B、若容器Ⅰ经过10min达平衡，测得n（NH₃）=0.4mol．则v（N₂）=

1

2

×

0.4mol

2L?10min

=0.01mol?L^-1?min^-1，故B错误；
C、恒温恒容下，容器Ⅱ中按化学计量数转化为N₂、H₂，可得N₂1mol、H₂3mol，容器Ⅰ、容器Ⅱ内为等效平衡．两种途径中达到平衡时，NH₃的体积分数均为ω，平衡时容器内对应各物质物质的量相等，令平衡时容器内N₂为nmol，则容器Ⅰ中放出的热量为（1-n）mol×92.4kJ/mol=92.4（1-n）kJ，容器Ⅱ内吸收的热量为nmol×92.4kJ/mol=92.4nkJ，容Ⅰ中放出的热量与Ⅱ中吸收的热量之和为92.4（1-n）kJ+92.4nkJ=92.4kJ，故C正确；
D、容器Ⅰ、容器Ⅱ内为等效平衡，达平衡后，容器Ⅰ中NH₃的物质的量与容器Ⅱ中的相等，故D错误．
故选AC．

点评：本题考查等效平衡、外界对平衡及反应速率的影响等，难度中等，注意D选项中定一议二与先拐先平原则的利用．