Question

已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H=—92.4 KJ/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1 mol NH₃。现在相同条件下的同一容器中充入x mol N₂，y mol H₂和2 mol 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的值分别为(    )

A．1.5,  6.5            B．2,  8             C．5, 21            D．3, 13

Answer

C

【解析】

试题分析： 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=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

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。

考点：化学平衡的计算。