题目内容

初始时温度、体积均相同的容器中N2 (g)+3H2 (g)?2NH3 (g),有下列两种不同充料在恒温(T)、恒压(P)下分别建立平衡.下列有关叙述不正确的是:( )
Ⅰ.N2、H2的起始物质的量分别为1mol和3mol;
Ⅱ.NH3的起始物质的量为4mol.
A.途径Ⅰ与途径Ⅱ所得混合气体的百分组成相同
B.途径Ⅰ所得NH3的浓度与途径Ⅱ所得NH3的浓度之比为1:2
C.途径Ⅰ和途径Ⅱ化学平衡常数数值相同
D.平衡时:途径Ⅰ的反应速率v (N2)与途径Ⅱ的反应速率v (NH3)的比值为1:2
【答案】分析:途径Ⅰ.N2、H2的起始物质的量分别为1mol和3mol;途径Ⅱ.NH3的起始物质的量为4mol,按化学计量数转化到左边,可得2molN2、6molH2,氮气与氢气的物质的量之比为1:3,与途径Ⅰ相同,恒温恒压下,途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡,同种物质的浓度相同、百分含量相同,相同反应物的转化率相同,但相同物质的物质的量途径Ⅱ是途径Ⅰ的2倍.平衡常数只受温度影响,温度相同,平衡常数相同,据此结合选项解答.
解答:解:途径Ⅰ.N2、H2的起始物质的量分别为1mol和3mol;途径Ⅱ.NH3的起始物质的量为4mol,按化学计量数转化到左边,可得2molN2、6molH2,氮气与氢气的物质的量之比为1:3,与途径Ⅰ相同,恒温恒压下,途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡,同种物质的浓度相同、百分含量相同,相同反应物的转化率相同,但相同物质的物质的量途径Ⅱ是途径Ⅰ的2倍,温度相同,平衡常数相同,
A、途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡,同种物质的百分含量相同,即所得混合气体的百分组成相同,故A正确;
B、途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡,同种物质的浓度相同,故途径Ⅰ所得NH3的浓度与途径Ⅱ所得NH3的浓度相等,故B错误;
C、平衡常数只受温度影响,温度相同,平衡常数相同,故C正确;
D、途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡,平衡时,同种物质的浓度相同,同种物质表示的速率相等,速率之比等于化学计量数之比,故途径Ⅰ的反应速率v (N2)与途径Ⅱ的反应速率v (NH3)的比值为1:2,故D正确;
故选B.
点评:考查化学平衡的建立、等效平衡等,难度中等,理解等效平衡规律是解题关键,注意等效平衡规律:1、恒温恒压下,按化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量之比相同,为等效平衡;2、恒温恒容下,若反应前后气体气体发生变化,按化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量相等,为等效平衡;若反应前后气体的体积不变,按化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量之比相同,为等效平衡.
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