Question

已知25℃时合成氨反应的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．一定压强下，向10L的密闭容器里充入1mol N₂和3mol H₂，达到平衡后，NH₃的体积分数为60%．若相同条件下，向同一密闭容器里改充入2mol NH₃，产生的热效应为a，此时NH₃的转化率为α．则下列判断正确的是（　　）

• A、a=-23.1kJα=40%
• B、a=-23.1kJ α=25%
• C、a=+23.1kJα=40%
• D、a=+23.1kJ α=25%

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：一定压强下，向10L的密闭容器里充入1mol N₂和3mol H₂，建立的平衡与向同一密闭容器里改充入2mol NH₃建立的平衡为等效平衡，平衡时各组分的量不变．

解答： 解：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
起始（mol） 1      3         0           
变化（mol） x      3x        2x
平衡（mol） 1-x    3-3x      2x
NH₃的体积分数为

2x

(1-x)+(3-3x)+2x

×100%=60%，x=0.75，
若相同条件下，向同一密闭容器里改充入2mol NH₃，相当于充入1mol N₂和3mol H₂，建立的平衡与原平衡为等效平衡，剩余的NH₃量为2x=1.5mol，转化的此时NH₃量为2mol-1.5mol=0.5mol，NH₃的转化率为α=

0.5mol

2mol

×100%=25%，产生的热效应为a=92.4kJ×25%=+23.1kJ，
故选：D．

点评：本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，注意等效平衡的应用，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．