Question

3．相同温度下，体积均为0.25L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．实验测得起始、平衡时的数据如表：下列叙述错误的是（　　）

容器编号	起始时各物质物质的量/mol			达平衡时体系能量的变化
	N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出热量：23.15kJ
②	0.9	2.7	0.2	放出热量：Q

• A． 容器①、②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 $\frac{1}{7}$
• C． 容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
• D． 若容器①体积变为0.5 L，则平衡时放出的热量小于23.15 kJ

Answer 1

分析 平衡常数只与温度有关；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；从平衡移动的角度比较反应放出的热量与23.15kJ的关系．

解答 解：A、平衡常数只与温度有关，相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生相同的反应，则平衡常数应相同，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：0.25mol 0.75mol 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，故B正确；
C、②中含有0.2molNH₃相当在①的基础上加入氨气，抑制平衡正向移动，则平衡时放出的热量小于23.15kJ，故C错误；
D、若容器①体积为0.5L，相当于在原来的基础上减小压强，平衡逆向移动，平衡时放出的热量小于23.15kJ，故D正确．
故选C．

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