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	c2
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（　　）
①c₁＜c₂＜2c₁   ②a+b＞92.4   ③α₁+α ₂=1   ④ρ₂=2ρ₁．

• A、①③
• B、①④
• C、②③
• D、②④

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：甲容器反应物投入1molN₂、3molH₂，乙容器反应物投入量4molNH₃，采用极限转化法转化为反应物为2molN₂、6molH₂，是甲中的二倍，所以乙所到达的平衡，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，据此分析平衡移动．

解答： 解：甲容器投入1molN₂、3molH₂，乙容器加入4molNH₃，采用极限转化法乙相当于加入2molN₂、6molH₂，乙中加入量是甲中的二倍，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，所以乙中氮气、氢气转化率大于甲，
①乙相当于增大压强，平衡向着正向移动，所以丙中氨气的浓度大于甲中氨气浓度的二倍，即c₂＞2c₁，故①错误；
②甲投入1molN₂、3molH₂，乙中投入4molNH₃，乙相当于增大压强，平衡向着正向移动，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为大于92.4kJ，故a+b＞92.4，故②正确；
③乙容器反应物投入量4molNH₃，是甲的二倍，若平衡不移动，转化率α₁+α₃=1；由于乙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α₁+α₂＜1，故③错误；
④乙容器反应物投入量4molNH₃，总质量也是甲的二倍，体积不变，据ρ=

m

V

，即ρ₂=2ρ₁，故④正确；
故选D．

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，题目难度较大，关键是构建平衡建立的等效途径，试题侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养．