Question

【題目】在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如下(已知N2(g）+3H2(g） 2NH3(g） kJ·mol）

容器	甲	乙	丙
反應物投入量	1mol N2、3mol H2	2mol NH3	4mol NH3
NH3的濃度(mol/L）	c1	c2	c3
反應的能量變化	放出akJ	吸收bkJ	吸收ckJ
體系壓強(pa）	p1	p2	p3
反應物轉化率	α1	α2	α3

請寫出下列物理量的關系：

（1）濃度c1與c2_________________；2c2與c3________________

（2）能量a與b __________________；2b與c___________________

（3）壓強p1與p2_________________；2p2與p3__________________

（4）轉化率α1與α2________________；α2與α3___________________

Answer 1

【答案】

（1）c1=c2；2c2﹤c3；

（2）a+b =92.4；2b﹥c

（3）p1=p2；2 p2 ﹥p3；

（4）α1+α2=1；α2 ﹥α3

【解析】

試題分析：甲投入1molN2、3molH2，乙容器投入量2molNH3，恒溫恒容條件下，甲容器與乙容器是等效平衡，各組分的物質的量、含量、轉化率等完全相等；而甲容器投入1molN2、3molH2，丙容器加入4molNH3，采用極限轉化法丙相當于加入2molN2、6molH2，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，所以丙所到達的平衡，可以看作在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，到達平衡后，再壓縮體積為與甲容器體積相等所到達的平衡，由于該反應是體積減小的反應，縮小容器體積，增大了壓強，平衡向著正向移動，所以丙中氮氣、氫氣轉化率大于甲和乙的。

（1）根據上述分析，甲容器與乙容器是等效平衡，c1=c2；丙容器相當于甲增大壓強后的狀態，增大壓強，平衡向著正向移動，2c2＜c3，故答案為：c1=c2；2c2﹤c3；

（2）根據上述分析，甲容器與乙容器是等效平衡，a+b =92.4；丙容器相當于甲增大壓強后的狀態，增大壓強，平衡向著正向移動，2b＞c，故答案為：a+b =92.4；2b﹥c；

（3）根據上述分析，甲容器與乙容器是等效平衡， p1=p2；丙容器相當于甲增大壓強后的狀態，增大壓強，平衡向著正向移動，2p2＞p3，故答案為：p1=p2；2 p2 ﹥p3；

（4）根據上述分析，甲容器與乙容器是等效平衡，α1+α2=1；丙容器相當于甲增大壓強后的狀態，增大壓強，平衡向著正向移動，α2＞α3，故答案為：α1+α2=1；α2 ﹥α3。