Question

如圖所示的甲、乙、丙三個絕熱容器中分別發生的反應為：
甲：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol
乙：2NO₂（g）?N₂O₄
丙：H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）
則下列有關說法不正確的是（　　）

• A、若甲的體積為2L，經過10秒后反應達到平衡狀態，放出熱量為55.44U，則H₂的反應速率是0.09mol/（L?s）
• B、若甲、乙中反應達到平衡時的體積相同，則兩容器中所含物質的量可能相同
• C、若乙、丙中反應達到平衡時的體積、壓強均相同，則乙中NO₂的轉化率為50%
• D、若甲、乙、丙中反應均達到平衡狀態時，則甲中物質的平均相對分子質量不變，乙中物質的顏色不變，丙中的溫度不變

Answer 1

分析：A、依據放出的熱量結合熱化學方程式計算氫氣消耗量，結合轉化率概念計算得到；
B、依據反應達到平衡前后氣體體積變化特征分析判斷，甲和乙反應前后都是氣體體積減小原來的一半；
C、丙容器中反應前后壓強不變，氣體物質的量為2mol，所以乙容器中的氣體物質的量為2mol，依據平衡特征計算二氧化氮的轉化率；
D、甲容器是恒溫恒容容器，反應是氣體體積減小的反應，平衡移動平均相對分子質量會改變，乙中氣體顏色不變說明反應達到平衡，丙中溫度不變，說明平衡不動；

解答：解：A、依據放出的熱量結合熱化學方程式計算氫氣消耗物質的量為x；
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol
3mol                      92.4KJ
x                           55.4KJ
x=1.8mol；
則氫氣的反應速率=

1.8mol 2L

10s

=0.09mol/L?s；
故A正確；
B、甲：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；乙：2NO₂（g）?N₂O₄，甲和乙反應前后都是氣體體積減小為原來的一半，若甲、乙中反應達到平衡時的體積相同，則兩容器中所含物質的量可能相同，故B正確；
C、若乙、丙中反應達到平衡時的體積、壓強均相同，丙容器中反應前后壓強不變，氣體物質的量為2mol，所以乙容器中的氣體物質的量為2mol：若乙中二氧化氮轉化率為50%，消耗2mol
2NO₂（g）?N₂O₄
4mol        0
2mol       1
2          1
混合氣體為3mol＞2mol，不符合壓強相同，故C錯誤；
D、甲容器是恒溫恒容容器，合成氨反應是氣體體積減小的反應，質量守恒，但物質的量減小，所以平衡移動平均相對分子質量改變，平均相對分子質量不變證明反應達到平衡，乙中氣體顏色不變，說明二氧化氮濃度不變，說明反應達到平衡，反應的熱量變化隨平衡 移動而改變，丙中溫度不變，說明平衡不動；故D正確；
故選C．

點評：本題考查了化學平衡的建立和影響因素分析，反應速率的計算，掌握容器的特征和平衡移動原理是解題關鍵，題目難度中等．