Question

8．相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4 kJ/mol．
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol			平衡时反应中的能量变化
	N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出热量a kJ
②	0	0	2	吸收热量b kJ
③	2	6	0	放出热量c kJ

下列叙述正确的是ad
a．热量关系：a+b=92.4
b．三个容器内反应的平衡常数：③＞①=②
c．平衡时氨气的体积分数：①=②＞③
d．①N₂的转化率+②NH₃的转化率=100%

Answer 1

分析 a．②按化学计量数转化到左边时得到1molN₂（g）、3molH₂（g），与①的起始状态相同，恒温恒容下，②与①为完全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，假设平衡时氮气为nmol，计算反应热可得关系式；
b．平衡常数只与温度有关，故三种情况下平衡常数相等；
c．②与①为完全等效平衡，平衡时相同组分的含量相同，③与①相比，③到达的平衡相当于在①的平衡基础上压强增大1倍，平衡向右移动，NH₃的物质的量增大、混合气体总的物质的量减小；
d．②与①为完全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，假设平衡时氮气为nmol，计算转化率可得关系式．

解答 解：a．②按化学计量数转化到左边时得到1molN₂（g）、3molH₂（g），与①的起始状态相同，恒温恒容下，②与①为完全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，假设平衡时氮气为nmol，则a=（1-n）×92.4，b=（2-2n）×$\frac{1}{2}$×92.4，故a+b=92.4，故a正确；
b．平衡常数是只与温度有关的物理量，与物质的浓度无关，温度相等平衡常数相等，即：①=②=③，故b错误；
c．②与①为完全等效平衡，故平衡时氨气体积分数相等，③与①相比，③到达的平衡相当于在①的平衡基础上压强增大1倍，平衡向右移动，NH₃的物质的量增大、混合气体总的物质的量减小，平衡时NH₃气体的体积分数增大，故c错误；
d．②与①为完全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，假设平衡时氮气为nmol，则①N₂的转化率=$\frac{（1-n）mol}{1mol}$=（1-n），②NH₃的转化率=$\frac{nmol×2}{2mol}$=n，则二者转化率之和=1-n+n=100%，故d正确；
故答案为：ad．

点评 本题考查化学平衡计算，题目难度中等，可利用等效平衡思想解题，构建平衡建立的途径是解题的关键，注意a、d选项中规律的归纳总结，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．