Question

2．相同溫度下，在體積相等的三個密閉容器甲、乙、丙中發(fā)生可逆反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
其中甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器、丙為恒容絕熱容器；實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器編號	起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol			平衡時反應(yīng)中的能量變化
	N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出熱量a kJ
②	1	3	0	放出熱量b kJ
③	2	6	0	放出熱量c kJ

下列敘述正確的是（　�。�

• A． N₂的轉(zhuǎn)化率：丙是甲的二倍
• B． 三個容器內(nèi)反應(yīng)的平衡常數(shù)：甲=乙＞丙
• C． 達平衡時氨氣的體積分數(shù)：甲＞乙＞丙
• D． 放出熱量關(guān)系：b＜a＜92.4

Answer 1

分析 A、相同溫度下，在體積相等的密閉容器，甲為恒溫恒容容器，丙為恒容絕熱容器，丙的起始物質(zhì)的量為甲的兩倍，該反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，平衡時丙的壓強大于甲，丙的溫度大于甲，根據(jù)壓強、溫度對平衡的影響判斷；
B、平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度改變；
C、甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器，起始量相同，該反應(yīng)氣體體積減小的放熱反應(yīng)，達到平衡時乙的壓強大于甲，則乙是氨的體積分數(shù)大于甲，據(jù)此判斷；
D、反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進行徹底，焓變是對應(yīng)化學(xué)方程式的物質(zhì)完全反應(yīng)放出的熱量．

解答 解：A、相同溫度下，在體積相等的密閉容器，甲為恒溫恒容容器，丙為恒容絕熱容器，丙的起始物質(zhì)的量為甲的兩倍，該反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，平衡時丙的壓強大于甲，N₂的轉(zhuǎn)化率增大，丙的溫度大于甲，N₂的轉(zhuǎn)化率減小，所以無法判斷N₂的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系，故A錯誤；
B、甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器、丙為恒容絕熱容器，該反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，則丙的溫度高于甲乙，平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度改變，所以化學(xué)平衡常數(shù)為甲=乙＞丙，故B正確；
C、甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器，起始量相同，該反應(yīng)氣體體積減小的放熱反應(yīng)，達到平衡時乙的壓強大于甲，則乙是氨的體積分數(shù)大于甲，故C錯誤；
D、N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．焓變是指1mol氮氣和3mol氫氣全部反應(yīng)放出的熱量；①起始量反應(yīng)不能全部轉(zhuǎn)化所以a＜92.4KJ，②起始量相當于在①中加入了1mol氮氣，所以平衡正向進行反應(yīng)放出的熱量b＞a，但是反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進行徹底所以b＜92.4KJ，故放出熱量關(guān)系：a＜b＜92.4，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查化學(xué)平衡知識應(yīng)用（判斷平衡狀態(tài)、圖象分析、平衡移動原理、平衡計算）；考題主要有兩類形式：第一類考查平衡的一般問題，如化學(xué)反應(yīng)速率的表示（計算）、化學(xué)平衡圖象的分析、平衡常數(shù)的大小比較及相關(guān)計算．回答化學(xué)反應(yīng)速率時重點留意是否為濃度的改變量．平衡常數(shù)的大小比較，關(guān)鍵兩者的溫度高低．第二類為等效平衡的相關(guān)判斷．