Question

2．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（　　）

• A． c₁＜c₂＜2c₁
• B． a+b＞92.4
• C． α₁+α ₂=1
• D． ρ₂=3ρ₁

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错误；
故选B．

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．