Question

【题目】在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。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有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物的投入量	3 mol H2、 2 mol N2	6 mol H2、 4 mol N2	2 mol NH3
达到平衡的时间/min		5	8
平衡时N2的浓度/(mol·L1)	c1	1.5
NH3的体积分数	φ1		φ2
混合气体的密度/(g·L1)	ρ1	ρ2

下列说法不正确的是

A．容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=0.3 mol·L1·min1

B．在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=

C．2ρ1=ρ2

D．2c1<1.5

Answer 1

【答案】D

【解析】乙容器中氮气的起始c(N2)=2 mol·L1，v(H2)=3v(N2)=3× mol·L1·min1 =0.3 mol·L1·min1，A选项正确；B选项，甲容器中利用“三段式”可得：

3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

起始浓度/mol·L1 1.5 1 0

变化浓度/mol·L1 33c1 1c1 22c1

平衡浓度/mol·L1 3c11.5 c1 22c1

代入K=可知正确；C选项，对比甲、乙容器，由于反应物和生成物都是气体，反应前后气体的总质量不变，乙容器中混合气体总质量是甲的两倍，两容器容积均为2 L，ρ= ，即2ρ1=ρ2，正确；D选项，乙相当于在甲平衡的基础上缩小体积压强增大为原来的2倍，假设平衡不移动，则乙中氮气浓度为甲中的两倍，即乙中氮气浓度为2c1 mol·L1，但由于平衡右移，乙中氮气浓度减小至1.5 mol·L1，所以2c1>1.5，错误。