Question

8．相同溫度下，體積均為0.25 L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.6kJ•mol^-1
實驗測得反應(yīng)在起始、達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

容器 編號	起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol			達到平衡的時間	達平衡時體系 能量的變化
	N2	H2	NH3
①	1	3	0	2分鐘	放熱 46.3 kJ
②	0.4	1.2	1.2	/	Q（Q＞0）

下列敘述不正確的是（　�。�

• A． 達平衡時，兩個容器中NH₃的物質(zhì)的量濃度相等
• B． 容器①中反應(yīng)從開始到剛達平衡時用NH₃表示的反應(yīng)速率為v（NH₃）=$\frac{1}{30}$mol•L^-1•s^-1
• C． 若容器①體積為0.3 L，則達平衡時放出的熱量大于46.3kJ
• D． 容器②中反應(yīng)達到平衡時吸收的熱量為Q

Answer 1

分析 A．恒溫恒容下，②中按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（N₂）=1mol，n（H₂）=3mol，兩平衡是完全等效平衡，據(jù)此判斷；
B．由達平衡時①放出的熱為46.3kJ，計算平衡時NH₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（NH₃）；
C．從平衡移動的角度比較反應(yīng)放出的熱量與46.3kJ的關(guān)系；
D．由達平衡時①放出的熱為46.3kJ，計算平衡時N₂、H₂和NH₃的物質(zhì)的量，分析②是否處于平衡狀態(tài)或是向哪個方向進行，判斷②是吸熱還是放熱；

解答 解：A．恒溫恒容下，②中按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，n（N₂）=0.4mol+1.2mol×$\frac{1}{2}$=1mol，n（H₂）=1.2mol+1.2mol×$\frac{3}{2}$=3mol，兩平衡是完全等效平衡，故兩個容器中NH₃的物質(zhì)的量濃度相等，故A正確；
B．2min達平衡時，①放出的熱為46.3kJ，則平衡時XY₃的物質(zhì)的量為2mol×$\frac{46.3kJ}{92.6kJ}$=1mol，故v（NH₃）=$\frac{\frac{1mol}{0.25L}}{120s}$=$\frac{1}{30}$mol•L^-1•s^-1，故B正確；
C．若容器①體積為0.3L，減小壓強平衡向逆反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低，達平衡時放出的熱量小于46.3kJ，故C錯誤；
D．①容器中放出46.3kJ熱量，則生成氨氣的物質(zhì)的量為：2mol×$\frac{46.3kJ}{92.6kJ}$=1mol，則：
?N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）
起始：1mol      3mol             0
轉(zhuǎn)化：0.5mol   1.5mol          1mol
平衡：0.5mol   1.5mol          1mol
由上述計算，可知平衡時①容器中N₂、H₂和NH₃的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.5mol和1mol，②與①為完全等效平衡，所以，平衡時②容器中N₂、H₂和NH₃的物質(zhì)的量也分別為0.5mol、1.5mol和1mol，可知②的反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，反應(yīng)過程需要吸收熱量為Q，故D正確；
故選：C．

點評 本題考查化學(xué)平衡移動問題、等效平衡、反應(yīng)熱等問題，題目難度中等，注意C項根據(jù)計算分析，注意從等效平衡的角度解答，也可以利用平衡常數(shù)解答．