Question

【題目】已知常溫常壓下，N2(g)+3H2(g ) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ /mol在同溫同壓下向一密閉容器中通入1molN2和3molH2，反應(yīng)完后放出熱量為Q1 kJ，向另一個體積相同的密閉容器通入2molNH3，相同條件下反應(yīng)完成時吸收熱量為Q2 kJ，且Q2=3Q1則下列說法正確的是（ ）

A.Q1=92.4 kJ B.Q1+Q2=92.4

C.H2的轉(zhuǎn)化率為75％D.兩個容器中NH3的百分含量不同

Answer 1

【答案】B

【解析】

一定溫度和壓強(qiáng)下，1molN2（g）與3molH2（g）反應(yīng)生成2molNH3（g）放出的熱量是92.4kJ。由于反應(yīng)為可逆反應(yīng)，物質(zhì)不能完全反應(yīng)，在同溫同壓下通入1molN2和3molH2，參加反應(yīng)的氮氣小于1mol；向另一體積相同的容器中通入2molNH3，等效為在開始通入1molN2和3molH2到達(dá)平衡，以此解答該題。

設(shè)放出熱量為Q1 kJ容器為甲，吸收熱量為Q2 kJ的容器為乙，由Q2=3Q1，可知△n甲(N2)=△n乙(N2)，設(shè)乙中達(dá)到平衡時轉(zhuǎn)化了xmol N2，則△n甲(N2)=xmol，根據(jù)三段式：

根據(jù)分析，利用“一邊倒法”，可知1molN2和3molH2與2molNH3是等效物料，在相同條件下建立的平衡狀態(tài)完全相同，則1-x=x，解得：x=，

A.向密閉容器中通入1molN2和3molH2，不可能完全轉(zhuǎn)化，所以達(dá)到平衡時放出熱量Q1kJ<92.4kJ，故A錯誤；

B.若向相同容積的另一密閉容器中通入2molNH3，相當(dāng)于1molN2和3molH2，達(dá)到平衡狀態(tài)，從等效平衡的角度分析，則有Q1+Q2=92.4，故B正確；

C. H2的轉(zhuǎn)化率為×100%=×100%=40%，故C錯誤；

D. 兩個反應(yīng)為完全等效，根據(jù)等效平衡的含義，則兩個平衡的所有對應(yīng)平衡量(包括正逆反應(yīng)速率、各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度、氣體體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)完全相等，兩個容器中NH3的百分含量相等，故D錯誤；

答案選B。