已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.在一恒温恒压的密闭容器里充入2mol N2和8mol H2达到平衡时生成1mol NH3.现在相同条件下的同一容器中充入xmol N2,ymol H2和2mol NH3,达到平衡时,NH3的质量分数与原来相同,且放出热量46.2kJ.则x、y的值为( )
A.1.5,6.5
B.2,8
C.5,21
D.3,13
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
开始2 8 0
转化0.5 1.5 1
平衡1.5 6.5 1
氮气的转化率为
×100%=25%,放出热量为46.2kJ;0.5mol 2mol
相同条件下的同一容器中充入xmol N2,ymol H2和2mol NH3,达到平衡时,NH3的质量分数与原来相同,且放出热量46.2kJ,
则二者为等效平衡,所以
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
开始x y 2
等效x+1 y+3
则
=x+1 y+3
=2mol 8mol
,1 4
解得4x+1=y,
A.4×1.5+1≠6.5,故A错误;
B.4×2+1≠8,故B错误;
C.5×4+1=21,由放出的热量设氮气转化nmol,则92.4n-92.4=46.2,所以n=1.5mol,氮气的转化率为25%,故C正确;
D.3×4+1=13,由放出的热量设氮气转化nmol,则92.4n-92.4=46.2,所以n=1.5mol,氮气的转化率为37.5%,故D错误;
故选C.