Question

有A、B兩個容器，A為恒壓容器，B為恒容容器．在相同溫度下A中充入1molN₂、3molH₂，B中充入0.5molN₂、1.5molH₂．此時V_A=2V_B．維持溫度不變，A、B中的反應(yīng)均達到平衡．平衡時，兩容器中反應(yīng)放出的熱量分別為Q_AkJ、Q_BkJ，A容器中氣體體積為起始時的

4

5

．
（1）平衡時A容器中NH₃的體積分數(shù)是

 

．
（2）已知在該溫度下：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-Q kJ/mol．則Q_A、2Q_B、Q三者由小到大的順序為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學平衡三段式列式計算平衡物質(zhì)的量，依據(jù)相同條件下氣體物質(zhì)的量之比等于體積之比，計算氨氣的體積分數(shù)；
（2）依據(jù)可逆反應(yīng)正向進行的程度判斷反應(yīng)放熱的大小；

解答： 解：（1）一定條件下A容器中1molN₂和3mol H₂通入到V升的容器中發(fā)生反應(yīng)，設(shè)氮氣消耗物質(zhì)的量為x
               N₂+3H₂2NH₃
起始量（mol）  1    3          0
變化量（mol）  x   3x          2x
平衡量（mol）1-x   3-3x        2x
依據(jù)題意則有

1-x+3-3x+2x

1+3

=

4

5

，所以x=0.4
則平衡時，氨氣的體積分數(shù)=

2x

4-2x

×100%=

0.8

3.2

×100%=25%，
故答案為25%．
（2）因為 N₂+3H₂2NH₃為體積減小的反應(yīng)，所以恒壓過程反應(yīng)正向進行的程度要比恒容過程的大，放的熱也就多，由于A容器中物質(zhì)是B容器中物質(zhì)的兩倍且反應(yīng)正向進行的程度大，所以有2Q_B＜Q_A，根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-Q kJ/mol可知，當1molN₂、3molH₂完全反應(yīng)時可放出QkJ的熱，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以Q_A＜Q，故答案為：2Q_B＜Q_A＜Q；

點評：本題考查了化學平衡的計算應(yīng)用，主要是壓強之比等于物質(zhì)的量之比的計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵體積，題目難度中等．