Question

2．相同温度下，在体积相等的三个密闭容器甲、乙、丙中发生可逆反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
其中甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器、丙为恒容绝热容器；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	1	3	0	放出热量b kJ
③	2	6	0	放出热量c kJ

下列叙述正确的是（　　）

• A． N₂的转化率：丙是甲的二倍
• B． 三个容器内反应的平衡常数：甲=乙＞丙
• C． 达平衡时氨气的体积分数：甲＞乙＞丙
• D． 放出热量关系：b＜a＜92.4

Answer 1

分析 A、相同温度下，在体积相等的密闭容器，甲为恒温恒容容器，丙为恒容绝热容器，丙的起始物质的量为甲的两倍，该反应是气体体积减小的放热反应，平衡时丙的压强大于甲，丙的温度大于甲，根据压强、温度对平衡的影响判断；
B、平衡常数随温度变化，不随浓度改变；
C、甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，起始量相同，该反应气体体积减小的放热反应，达到平衡时乙的压强大于甲，则乙是氨的体积分数大于甲，据此判断；
D、反应是可逆反应不能进行彻底，焓变是对应化学方程式的物质完全反应放出的热量．

解答 解：A、相同温度下，在体积相等的密闭容器，甲为恒温恒容容器，丙为恒容绝热容器，丙的起始物质的量为甲的两倍，该反应是气体体积减小的放热反应，平衡时丙的压强大于甲，N₂的转化率增大，丙的温度大于甲，N₂的转化率减小，所以无法判断N₂的转化率的关系，故A错误；
B、甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器、丙为恒容绝热容器，该反应是气体体积减小的放热反应，则丙的温度高于甲乙，平衡常数随温度变化，不随浓度改变，所以化学平衡常数为甲=乙＞丙，故B正确；
C、甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，起始量相同，该反应气体体积减小的放热反应，达到平衡时乙的压强大于甲，则乙是氨的体积分数大于甲，故C错误；
D、N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．焓变是指1mol氮气和3mol氢气全部反应放出的热量；①起始量反应不能全部转化所以a＜92.4KJ，②起始量相当于在①中加入了1mol氮气，所以平衡正向进行反应放出的热量b＞a，但是反应是可逆反应不能进行彻底所以b＜92.4KJ，故放出热量关系：a＜b＜92.4，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡知识应用（判断平衡状态、图象分析、平衡移动原理、平衡计算）；考题主要有两类形式：第一类考查平衡的一般问题，如化学反应速率的表示（计算）、化学平衡图象的分析、平衡常数的大小比较及相关计算．回答化学反应速率时重点留意是否为浓度的改变量．平衡常数的大小比较，关键两者的温度高低．第二类为等效平衡的相关判断．