Question

已知：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H═-QkJ/mol现分别在相同条件下进行下述三个实验：

实验编号	N2（g）/mol	H2（g）/mol	NH3（g）/mol
①	0.5	1.5	0
②	0.4	1.2	0.2
③	0.4	1.1	0.3

充分作用后，测得实验①反应放出热量为Q₁kJ，实验②没有热量变化．则下列说法不正确的是（　　）

• A、实验①反应放出热量值Q₁═0.1Q
• B、实验①的H₂平衡转化率为20%
• C、实验③反应吸收热量
• D、该条件下氮氢合成氨的平衡常数约为0.058

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：实验②没有热量变化，说明实验②处于平衡状态．
A、实验②按化学计量数转化到方程式左边，与实验①为等效平衡，所以平衡时，对应各物质的物质的量相等．结合热化学方程式计算．
B、实验②按化学计量数转化到方程式左边，与实验①为等效平衡，所以平衡时，对应各物质的物质的量相等．结合转化率定义计算．
C、实验③与实验②相比，N₂浓度相同，H₂浓度实验③比实验②中小，NH₃浓度实验③比实验②中大，实验③反应向氨的分解方向进行．
D、题中只提供了各气体的物质的量无法知道各气体的浓度，且反应前后气体的体积分数变化，不能用物质的量代替难度计算平衡常数．

解答： 解：实验②没有热量变化，说明实验②处于平衡状态．
A、实验②按化学计量数转化到方程式左边，等效为n（N₂）=0.4mol+0.2mol×

1

2

=0.5mol，n（H₂）=1.2mol+0.2mol×

3

2

=1.5mol，与实验①为等效平衡，故实验①平衡时，参加反应的N₂物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol，故实验①平衡时，放出的热量为0.1mol×QkJ/mol=0.1QkJ，即Q₁═0.1Q，故A正确；
B、由A分析可知实验②与实验①为等效平衡，实验①平衡时参加反应的H₂物质的量为1.5mol-1.2mol=0.3mol，故H₂转化率为

0.3mol

1.5mol

×100%=20%，故B正确；
C、实验③与实验②相比，N₂浓度相同，H₂浓度实验③比实验②中小，NH₃浓度实验③比实验②中大，故实验③反应向氨的分解方向移动，故实验③吸收热量，故C正确；
D、题中只提供了各气体的物质的量无法知道各气体的浓度，反应前后气体的体积分数变化，不能用物质的量代替难度计算平衡常数，不能求得平衡常数具体的数值（实际应为0.058/V²），故D错误．
故选：D．

点评：考查平衡状态判断、化学平衡计算、平衡常数计算、反应热计算等，难度中等，根据实验②没有热量变化，判断实验②处于平衡状态是解题关键．