Question

【题目】温度容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物并保持恒温恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92.4kJmol﹣1 ）

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1mol N2、3molH2	2mol NH3	4mol NH3
NH3的浓度（molL﹣1）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	a1	a2	a3

下列说法正确的是（　　）

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，恒温恒容条件下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等；而甲容器投入1molN2、3molH2，丙容器加入4molNH3，采用极限转化法，丙相当于加入2molN2、6molH2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒温且丙容器的容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的。A、丙容器反应物投入量4molNH3，采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移动，c3=2c1；丙相当于增大压强，平衡向着正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c3＞2c1，故A错误；B、丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1，由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α1+α3＜1，故B正确；C、丙容器反应物投入量2molNH3，和甲起始量相同，甲和丙的平衡状态相同，即p1=p3①，丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍，由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3②，结合①②得2p2＞p3=P1，故2p2＞p1，故C错误；D、甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，互为逆过程，故a=-b，故D错误；故选B。