Question

15．已知常温下，N₂（气）和H₂（气）生成2molNH₃（气）放出92.4kJ热量．现有甲、乙两个容积相同的密闭容器，在常温下：①向密闭容器甲中通入1molN₂和3molH₂，达到平衡时放出热量Q₁kJ．②向密闭容器乙中通入0.5molN₂和1.5molH₂，达到平衡时放出热量Q₂kJ．则下列关系式正确的是（　　）

• A． Q₁=2Q₂=92.4
• B． Q_l＞2Q₂
• C． Q₁＜2Q₂
• D． Q₁=2Q₂＞92.4

Answer 1

分析 根据N₂（g）和H₂（g）生成2mol NH₃（g）放出92.4kJ热量，说明1molN₂和3molH₂完全反应生成2molNH₃时放出的热量；
①向密闭容器甲中通入1mol N₂和3mol H₂，达到平衡时，氢气和氮气不能完全转化；
②向密闭容器乙中通入0.5mol N₂和1.5mol H₂，达到平衡时氢气和氮气不能完全转化；
然后根据等效平衡来判断热量的大小．

解答 解：①向密闭容器甲中通入1mol N₂和3mol H₂，达到平衡时，氢气和氮气不能完全转化；达到平衡时放出热量Q₁kJ小于92.4KJ；
②假定0.5mol N₂和1.5mol H₂完全反应，达到平衡时放出的热量为：92.4kJ×$\frac{0.5mol}{1mol}$=46.2kJ，由于合成氨是可逆反应，故反应物不能完全反应，所以放出的热量Q₂小于46.2kJ，反应②可以建成恒压下与反应①的等效平衡，此时放出的热量反应②是反应①的一半，然后反应②进行扩大容器，减小压强，平衡逆向移动，放出的热量减少，所以Q₁＞2Q₂，综上所述可知：92.4＞Q_l＞2Q₂ ；
故选B．

点评 本题不仅考查了反应热的概念，还同时考查了可逆反应，等效平衡等概念，综合性较强，考生只有在准确理解上述概念的基础上，题目难度中等．