题目内容
图中，P为可自由滑动的活塞，关闭K，V（A）=aL，V（B）=0.8aL（连通管的体积忽略不计）．在相同温度和有催化剂存在的条件下，分别向容器A、B中各充入1molN2和3molH2，发生反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol．达到平衡后，V（B）=0.6aL．（1）B中N2的转化率是 ．A中N2的转化率 （填“大于”、“等于”或“小于”）B中N2的转化率．理由是 ．
（2）打开K，一段时间后反应再次达到平衡，则B的体积为 ．请说明理由？
（3）A反应达到平衡时，放出akJ的热量，若向A中充入2molNH3，在相同条件下达到平衡时吸收热量为bkJ，则a和b的关系是 ．
（4）B中反应达到平衡后，只改变下列条件，c（NH3）不改变的是 （填序号）．
A．升高温度
B．向容器充入1molAr（g）
C．向容器中充入2molNH3
D．选用效果更好的催化剂．
【答案】分析：（1）B为恒温恒压，利用体积之比等于物质的量之比，求出平衡时B中混合气体的物质的量，令转化的氮气的物质的量为xmol，利用三段式列方程求出，再利用转化率的定义计算氮气的转化率；A容积不变，而B容积缩小，A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动；
（2）打开K达到平衡时，平衡体系的组成与原B容器中相同，物质的转化率相同，平衡时各组分的含量相同；
（3）向A中充入2molNH3与向容器A中充入1molN2和3molH2为等效平衡，到达平衡时各组分的量对应相等，令平衡时氮气的物质的量为ymol，根据热化学方程式求出a、b，据此解答；
（4）A．升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应，平衡常数减小；
B．向容器充入1molAr（g），体积增大；
C．向容器中充入2molNH3，与原平衡等效；
D．选用效果更好的催化剂，平衡状态不移动．
解答：解：（1）B为恒温恒压，反应前后体积之比等于物质的量之比，令平衡后B中混合气体的物质的量为n，则：
0.8aL：0.6aL=4mol：n，解答n=3mol，
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；
开始：1mol 3mol 0mol
转化：xmol 3xmol 2xmol
平衡：（1-x）mol （3-3x）mol 2xmol
所以：（1-x）mol+（3-3x）mol+2xmol=3mol，
解得x=0.5，
N2的转化率为
×100%=50%；
A容积不变，而B容积缩小，所以A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率小于B中N2的转化率．
故答案为：50%；小于；A容积不变，而B容积缩小，所以A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动；
（2）打开K达到的平衡，可等效为开始打开K达到的平衡，与原B中平衡等效，氮气的转化率相同，氮气物质的量变为2mol，NH3的物质的量为原B中2倍，平衡体系的组成与原B容器中相同，平衡时各组分的含量不变，此时容器内混合气体的物质的量为原B中2倍，体积之比等于物质的量之比，容器的总体积为原B平衡时体积的2倍，即1.2aL，故此时B的体积1.2aL-aL=0.2aL，故答案为：0.2aL 打开K达到平衡时，平衡体系的组成与原B容器中相同，此时容器的总体积为原B平衡时体积的2倍，即1.2aL，故B的体积0.2aL；
（3）向A中充入2molNH3与向容器A中充入1molN2和3molH2为等效平衡，到达平衡时各组分的量对应相等，令平衡时氮气的物质的量为ymol，
向容器A中充入1molN2和3molH2，平衡时参加反应的氮气为（1-y）mol，根据N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol，可知放出的热量为（1-y）mol×92.4kJ/mol=92.4（1-y）kJ，即a=92.4（1-y），
向A中充入2molNH3，到达平衡时，生成氮气ymol，根据N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol，可知吸收的热量为ymol×92.4kJ/mol=92.4ykJ，即b=92.4y．所以a+b=92.4（1-y）+92.4y=92.4，故答案为：a+b=92.4；
（4）A．升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应，c（NH3）减小，故A错误；
B．向容器充入1molAr（g），体积增大，等效为减小压强，平衡向逆反应移动，c（NH3）减小，故B错误；
C．向容器中充入2molNH3，与原平衡等效，c（NH3）不变，故C正确；
D．选用效果更好的催化剂，平衡状态不移动，c（NH3）不变，故D正确．
故选：CD．
点评：本题主要考查化学平衡计算，难度较大，注意等效平衡的利用是解题的关键．
（2）打开K达到平衡时，平衡体系的组成与原B容器中相同，物质的转化率相同，平衡时各组分的含量相同；
（3）向A中充入2molNH3与向容器A中充入1molN2和3molH2为等效平衡，到达平衡时各组分的量对应相等，令平衡时氮气的物质的量为ymol，根据热化学方程式求出a、b，据此解答；
（4）A．升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应，平衡常数减小；
B．向容器充入1molAr（g），体积增大；
C．向容器中充入2molNH3，与原平衡等效；
D．选用效果更好的催化剂，平衡状态不移动．
解答：解：（1）B为恒温恒压，反应前后体积之比等于物质的量之比，令平衡后B中混合气体的物质的量为n，则：
0.8aL：0.6aL=4mol：n，解答n=3mol，
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；开始：1mol 3mol 0mol
转化：xmol 3xmol 2xmol
平衡：（1-x）mol （3-3x）mol 2xmol
所以：（1-x）mol+（3-3x）mol+2xmol=3mol，
解得x=0.5，
N2的转化率为
×100%=50%；A容积不变，而B容积缩小，所以A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率小于B中N2的转化率．
故答案为：50%；小于；A容积不变，而B容积缩小，所以A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动；
（2）打开K达到的平衡，可等效为开始打开K达到的平衡，与原B中平衡等效，氮气的转化率相同，氮气物质的量变为2mol，NH3的物质的量为原B中2倍，平衡体系的组成与原B容器中相同，平衡时各组分的含量不变，此时容器内混合气体的物质的量为原B中2倍，体积之比等于物质的量之比，容器的总体积为原B平衡时体积的2倍，即1.2aL，故此时B的体积1.2aL-aL=0.2aL，故答案为：0.2aL 打开K达到平衡时，平衡体系的组成与原B容器中相同，此时容器的总体积为原B平衡时体积的2倍，即1.2aL，故B的体积0.2aL；
（3）向A中充入2molNH3与向容器A中充入1molN2和3molH2为等效平衡，到达平衡时各组分的量对应相等，令平衡时氮气的物质的量为ymol，
向容器A中充入1molN2和3molH2，平衡时参加反应的氮气为（1-y）mol，根据N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol，可知放出的热量为（1-y）mol×92.4kJ/mol=92.4（1-y）kJ，即a=92.4（1-y），向A中充入2molNH3，到达平衡时，生成氮气ymol，根据N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol，可知吸收的热量为ymol×92.4kJ/mol=92.4ykJ，即b=92.4y．所以a+b=92.4（1-y）+92.4y=92.4，故答案为：a+b=92.4； （4）A．升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应，c（NH3）减小，故A错误；
B．向容器充入1molAr（g），体积增大，等效为减小压强，平衡向逆反应移动，c（NH3）减小，故B错误；
C．向容器中充入2molNH3，与原平衡等效，c（NH3）不变，故C正确；
D．选用效果更好的催化剂，平衡状态不移动，c（NH3）不变，故D正确．
故选：CD．
点评：本题主要考查化学平衡计算，难度较大，注意等效平衡的利用是解题的关键．
练习册系列答案
新题型全程检测期末冲刺100分系列答案
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（2009?丹东模拟）甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
图中，P为可自由滑动的活塞，关闭K，V（A）=aL，V（B）=0.8aL（连通管的体积忽略不计）．在相同温度和有催化剂存在的条件下，分别向容器A、B中各充入1molN2和3molH2，发生反应N2（g）+3H2（g） 
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol．达到平衡后，V（B）=0.6aL．
2C(g)；△H=
-a kJ/mol（a ＞0），已知P是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K，向A， B容器中分别充入2mol A2和1mol B2两容器分别在500℃时达平衡，A中C的浓度为w1 mol/L，放出热量 b kJ，B中C的浓度为w2 mol/L，放出热量 c kJ。请回答下列问题：
