题目内容

11.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)△H=-92.6kJ/moL.实验测得起始、平衡时得有关数据如表:
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
N2H2NH3
①130放出热量:23.15kJ
②0.92.70.2放出热量:Q
下列叙述错误的是(  )
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25%
C.容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
D.若容器①体积为0.5L,则平衡时放出的热量<23.15kJ

分析 A、平衡常数只与温度有关;
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,不是25%;
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;
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.

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错误;
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BC.

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.

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