问题 选择题

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

答案

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

0.5mol
2mol
×100%=25%,放出热量为46.2kJ;

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

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.

填空题
单项选择题 A2型题