Question

在温度、容积相同的2个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下： 容器 甲 乙 反应物投入量 1mol N2、3mol H2 4mol NH3 NH3的浓度（mol?L-1） c1 c1 反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 气体密度 ρ1 ρ2 反应物转化率 α1 α2 （已知N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4kJ?mol-1）下列说法正确的是（　　）

A．c₁＜c₂＜2c₁

B．a+b＞92.4

C．α₁+α₂=1

D．ρ2=2ρ1

Answer 1

分析：甲容器反应物投入1molN₂、3molH₂，乙容器反应物投入量4molNH₃，若恒温且乙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与乙容器也是等效平衡．在温度、容积相同的2个密闭容器中，乙所到达的平衡，可以当成在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积与甲容器体积相等所到达的平衡，
A．体积缩小1倍，压强增大1倍，若氨气的转化率不变，则c₂=2c₁，但平衡向正反应移动，氨气的转化率降低，
B．若乙中开始投入2molNH₃，则甲与乙是等效的，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，但乙中为4molNH₃，分解的NH₃较2molNH₃时多；
C．若乙中开始投入2molNH₃，则甲与乙是等效的，甲与乙的反应物转化率之和为1，但乙中为4molNH₃，较2molNH₃时的转化率低；
D．乙中混合气体的质量为甲中的2倍，体积相同，密度之比等于质量之比．

解答：解：甲容器反应物投入1molN₂、3molH₂，乙容器反应物投入量4molNH₃，若恒温且乙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与乙容器也是等效平衡．在温度、容积相同的2个密闭容器中，乙所到达的平衡，可以当成在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积与甲容器体积相等所到达的平衡，
A．体积缩小1倍，压强增大1倍，若氨气的转化率不变，则c₂=2c₁，但平衡向正反应移动，氨气的转化率降低，
故c₂＞2c₁，故A错误；
B．若乙中开始投入2molNH₃，则甲与乙是等效的，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，但乙中为4molNH₃，分解的NH₃较2molNH₃时多，故a+b＞92.4，故B正确；
C．若乙中开始投入2molNH₃，则甲与乙是等效的，甲与乙的反应物转化率之和为1，但乙中为4molNH₃，较2molNH₃时的转化率低，故α₁+α₂＜1，故C错误；
D．乙中混合气体的质量为甲中的2倍，体积相同，密度之比等于质量之比，故ρ₂=2ρ₁，故D正确；
故选BD．

点评：本题考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算，题目计算量较大，难度较大，关键是构建平衡建立的等效途径．