Question

【題目】溫度容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物并保持恒溫恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如下（已知：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92.4kJmol﹣1 ）

容器	甲	乙	丙
反應物投入量	1mol N2、3molH2	2mol NH3	4mol NH3
NH3的濃度（molL﹣1）	c1	c2	c3
反應的能量變化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
體系壓強（Pa）	p1	p2	p3
反應物轉化率	a1	a2	a3

下列說法正確的是（　　）

A. 2 c1＞c3 B. a1+a3＜1 C. 2 p2＜p1 D. a=b

Answer 1

【答案】B

【解析】

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，如果恒溫且丙容器的容積是甲容器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。A、丙容器反應物投入量4molNH3，采用極限轉化法轉化為反應物為2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移動，c3=2c1；丙相當于增大壓強，平衡向著正向移動，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錯誤；B、丙容器反應物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移動，轉化率α1+α3=1，由于丙中相當于增大壓強，平衡向著向著正向移動，氨氣的轉化率減小，所以轉化率α1+α3＜1，故B正確；C、丙容器反應物投入量2molNH3，和甲起始量相同，甲和丙的平衡狀態相同，即p1=p3①，丙容器反應物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移動，丙中壓強為乙的二倍，由于丙中相當于增大壓強，平衡向著向著正向移動，所以丙中壓強減小，小于乙的2倍，即2p2＞p3②，結合①②得2p2＞p3=P1，故2p2＞p1，故C錯誤；D、甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，則甲與乙是完全等效的，互為逆過程，故a=-b，故D錯誤；故選B。