Question

已知：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H═-QkJ/mol現(xiàn)分別在相同條件下進行下述三個實驗：

實驗編號	N2（g）/mol	H2（g）/mol	NH3（g）/mol
①	0.5	1.5	0
②	0.4	1.2	0.2
③	0.4	1.1	0.3

充分作用后，測得實驗①反應放出熱量為Q₁kJ，實驗②沒有熱量變化．則下列說法不正確的是（　�。�

• A、實驗①反應放出熱量值Q₁═0.1Q
• B、實驗①的H₂平衡轉化率為20%
• C、實驗③反應吸收熱量
• D、該條件下氮氫合成氨的平衡常數(shù)約為0.058

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：實驗②沒有熱量變化，說明實驗②處于平衡狀態(tài)．
A、實驗②按化學計量數(shù)轉化到方程式左邊，與實驗①為等效平衡，所以平衡時，對應各物質的物質的量相等．結合熱化學方程式計算．
B、實驗②按化學計量數(shù)轉化到方程式左邊，與實驗①為等效平衡，所以平衡時，對應各物質的物質的量相等．結合轉化率定義計算．
C、實驗③與實驗②相比，N₂濃度相同，H₂濃度實驗③比實驗②中小，NH₃濃度實驗③比實驗②中大，實驗③反應向氨的分解方向進行．
D、題中只提供了各氣體的物質的量無法知道各氣體的濃度，且反應前后氣體的體積分數(shù)變化，不能用物質的量代替難度計算平衡常數(shù)．

解答： 解：實驗②沒有熱量變化，說明實驗②處于平衡狀態(tài)．
A、實驗②按化學計量數(shù)轉化到方程式左邊，等效為n（N₂）=0.4mol+0.2mol×

1

2

=0.5mol，n（H₂）=1.2mol+0.2mol×

3

2

=1.5mol，與實驗①為等效平衡，故實驗①平衡時，參加反應的N₂物質的量為0.5mol-0.4mol=0.1mol，故實驗①平衡時，放出的熱量為0.1mol×QkJ/mol=0.1QkJ，即Q₁═0.1Q，故A正確；
B、由A分析可知實驗②與實驗①為等效平衡，實驗①平衡時參加反應的H₂物質的量為1.5mol-1.2mol=0.3mol，故H₂轉化率為

0.3mol

1.5mol

×100%=20%，故B正確；
C、實驗③與實驗②相比，N₂濃度相同，H₂濃度實驗③比實驗②中小，NH₃濃度實驗③比實驗②中大，故實驗③反應向氨的分解方向移動，故實驗③吸收熱量，故C正確；
D、題中只提供了各氣體的物質的量無法知道各氣體的濃度，反應前后氣體的體積分數(shù)變化，不能用物質的量代替難度計算平衡常數(shù)，不能求得平衡常數(shù)具體的數(shù)值（實際應為0.058/V²），故D錯誤．
故選：D．

點評：考查平衡狀態(tài)判斷、化學平衡計算、平衡常數(shù)計算、反應熱計算等，難度中等，根據(jù)實驗②沒有熱量變化，判斷實驗②處于平衡狀態(tài)是解題關鍵．