Question

已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H="—92.4" KJ/mol。在一恒溫恒壓的密閉容器里充入2mol N₂和8mol H₂達到平衡時生成1 mol NH₃。現在相同條件下的同一容器中充入x mol N₂，y mol H₂和2 mol NH₃，達到平衡時，NH₃的質量分數與原來相同，且放出熱量46.2KJ。則x、y的值分別為(    )

A．1.5, 6.5

B．2, 8

C．5, 21

D．3, 13

Answer 1

C

解析試題分析： N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)
開始   2          8               0
轉化  0.5         1.5             1
平衡  1.5        6.5             1
氮氣的轉化率為0.5mol/2mol=25%，放出熱量為46.2kJ；
相同條件下的同一容器中充入xmol N₂，ymol H₂和2mol NH₃，達到平衡時，NH₃的質量分數與原來相同，且放出熱量46.2kJ，則二者為等效平衡，所以
N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)
開始  x           y              2
等效  x+1      y+3
則：(x+1)/(y+3)=2mol/8mol=1/4，
解得4x+1=y，
A.4×1.5+1≠6.5，故A錯誤；
B.4×2+1≠8，故B錯誤；
C.5×4+1=21，由放出的熱量設氮氣轉化nmol，則92.4n-92.4=46.2，所以n=1.5mol，氮氣的轉化率為25%，故C正確；
D.3×4+1=13，由放出的熱量設氮氣轉化nmol，則92.4n-92.4=46.2，所以n=1.5mol，氮氣的轉化率為37.5%，故D錯誤；
故選C。
考點：化學平衡的計算。