Question

18．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=-92.4kJ/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 （　　）

• 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，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，
故选：AD．

点评 本题考查化学平衡计算，适合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．