Question

【題目】在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下[已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1]：

容器	甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量	1 mol N2、3 mol H2	2 mol NH3	4 mol NH3
NH3的濃度(mol·L－1)	c1	c2	c3
反應(yīng)的能量變化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
體系壓強(qiáng)(Pa)	p1	p2	p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

下列說(shuō)法正確的是

A. 2c1＞c3 B. a＋b＝92.4 C. 2p2＜p3 D. α1＋α3＞1

Answer 1

【答案】B

【解析】甲投入1 molN2、3 molH2，乙容器投入量2 molNH3，恒溫恒容條件下，甲容器與乙容器是等效平衡，各組分的物質(zhì)的量、含量、轉(zhuǎn)化率等完全相等；而甲容器投入1 molN2、3 molH2，丙容器加入4 molNH3，采用極限轉(zhuǎn)化法丙相當(dāng)于加入2 molN2、6 molH2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒溫且丙容器容積是甲容器2倍，則甲容器與丙容器為等效平衡，所以丙所到達(dá)的平衡，可以看作在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，到達(dá)平衡后，再壓縮體積為與甲容器體積相等所到達(dá)的平衡，由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，縮小容器體積，增大了壓強(qiáng)，平衡向著正向移動(dòng)，所以丙中氮?dú)狻�氫氣轉(zhuǎn)化率大于甲和乙的；A．丙容器反應(yīng)物投入量4 molNH3，采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物為2 molN2、6 molH2，是甲中的二倍，若平衡不移動(dòng)，c3=2c1；丙相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向著正向移動(dòng)，所以丙中氨氣的濃度大于乙中氨氣濃度的二倍，即c3＞2c1，故A錯(cuò)誤；B．甲投入1 molN2、3 molH2，乙中投入2 molNH3，則甲與乙是完全等效的，根據(jù)蓋斯定律可知，甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為92.4 kJ，故a+b=92.4，故B正確；C．丙容器反應(yīng)物投入量4 molNH3，是乙的二倍，若平衡不移動(dòng)，丙中壓強(qiáng)為乙的二倍；由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向著向著正向移動(dòng)，所以丙中壓強(qiáng)減小，小于乙的2倍，即2p2＞p3，故C錯(cuò)誤；D．丙容器反應(yīng)物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率α1+α3=1；由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向著向著正向移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率減小，所以轉(zhuǎn)化率α1+α3＜1，故D錯(cuò)誤；故選B。