Question

【题目】在温度相同、容积均为2 L的3个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是(　　)

已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1

A. 2p1＝2p3<p2

B. 达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大

C. α2＋α3<1

D. Q1＋Q3＝92.4

Answer 1

【答案】D

【解析】甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，丙容器投入2 mol NH3，恒温恒容条件下，甲容器与丙容器是等效平衡，各组分的物质的量、百分含量、转化率等完全相等；而甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，乙容器投入2 mol N2、6 mol H2，乙中投入量是甲中的2倍，如果恒温且乙容器容积是甲容器的2倍，则甲容器与乙容器为等效平衡，所以乙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器2倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所达到的平衡，由于该反应是气体体积减小的反应，缩小容器体积，相当于增大压强，平衡正向移动，所以乙中氮气、氢气转化率大于甲和丙的，平衡后乙中氨气含量最高，因此B错误；A项，由上述分析知，甲与丙为等效平衡，p1＝p3，乙中投料量为甲的2倍，恒温恒容下，乙中相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以乙中压强减小，小于甲的2倍，即2p1＝2p3>p2，错误；C项，丙容器中加入2 mol NH3，最后达到和甲相同的平衡状态，若平衡不移动，则转化率α1＋α3＝1；乙容器投入2 mol N2、6 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，α2增大，所以转化率α2＋α3>1，错误；D项，甲中投入1 mol N2、3 mol H2，丙中投入2 mol NH3，则甲与丙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与丙的反应的能量变化之和为92.4 kJ，故Q1＋Q3＝92.4，正确。答案选D。