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14.一定温度下,体积均为0.25L的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1,达到平衡.下列说法正确的是(  )
容器编号  温度/℃起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
 N2H2 NH3 NH3 
 ① 500 1 3 0 0.5
 ② 500 0.6 1.80 
 ③550  0 0 2 a
A.容器①、②中反应的平衡常数不相等
B.达平衡时,容器②中H2的转化率大于25%
C.a<0.5
D.起始时向容器①中充入1 mol N2、2 mol H2、0.5 mol NH3,则反应将向逆反应方向进行

分析 A.平衡常数的影响因素是温度,温度一定,平衡常数不变;
B.容器①、②如果在恒压条件下进行,两容器中反应物的转化率相等,现为恒容容器,相当于平衡时增大体积,根据平衡的移动,判断反应物的转化率变化;
C.①和③的起始量可以完全转化,如果温度相同形成的平衡为等效平衡,现在温度不同,可在等效平衡的基础上,改变温度,根据温度变化,判断平衡移动方向,再判断平衡状态的变化;
D.先计算①中平衡常数,根据Qc与平衡常数的关系,判断反应进行的方向即可.

解答 解:A.容器①、②中反应温度相同,达到平衡时,平衡常数相等,故A错误;
B.容器①中达到平衡时H2的转化率=$\frac{0.5mol×\frac{3}{2}}{3}$×100%=25%,容器①、②的起始状态与化学计量数成正比,如果在恒压条件下进行,两容器中反应物的转化率相等,H2的转化率均为25%,现为恒容容器,相当于将容器②中进行的平衡状态增大体积,此时平衡逆向移动,反应物的转化率降低,即H2的转化率小于25%,故B错误;
C.①和③的起始量可以完全转化,如果温度均为500℃,此时形成的平衡为等效平衡,NH3的平衡物质的量为0.5mol,现温度为550℃,相当于此平衡升温,平衡逆向移动,NH3的物质的量减小,即a<0.5,故C正确;
D.容器①中N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)达到平衡时,NH3的平衡物质的量为0.5mol,则N2的物质的量为1mol-0.25mol=0.75mol,H2的物质的量为3mol-0.25mol×3=2.25mol,此时平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{{c}^{3}({H}_{2})×c({N}_{2})}$=$\frac{(\frac{0.5mol}{0.25L})^{2}}{(\frac{2.25mol}{0.25L})^{3}×(\frac{0.75mol}{0.25L})}$=$\frac{4}{2187}$,起始时向容器①中充入1 mol N2、2 mol H2、0.5 mol NH3,此时Qc=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{{c}^{3}({H}_{2})×c({N}_{2})}$=$\frac{({\frac{0.5mol}{0.25L})}^{2}}{(\frac{2mol}{0.25L})^{3}(\frac{1mol}{0.25L})}$=$\frac{4}{2048}$>$\frac{4}{2187}$,则反应将向逆反应方向进行,故D正确;
故选CD.

点评 本题为化学平衡的考查,涉及等效平衡的综合应用、化学平衡的计算及化学平衡常数的应用,难点为等效平衡的建立及D选项,难点中等,重视基础学习是解题之本.

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