Question

【題目】在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。[已知N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.4 kJ·mol－1]

容器	甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量	1 mol N2、3 mol H2	2 mol NH3	4 mol NH3
NH3的濃度（mol·L-1）	c1	c2	c3
反應(yīng)的能量變化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
體系壓強(qiáng)（Pa）	p1	p2	p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

下列說法正確的是（　　）

A. 2c1＞c3 B. α1＋α3＝1 C. 2 p2 ＜p3 D. a＋b＝92.4

Answer 1

【答案】D

【解析】甲容器投入1molN2、3molH2，乙容器投入2molNH3，恒溫恒容條件下，甲容器與乙容器是等效平衡，各組分的物質(zhì)的量、含量、轉(zhuǎn)化率等完全相等；

而甲容器投入1molN2、3molH2，丙容器加入4molNH3，采用極限轉(zhuǎn)化法丙相當(dāng)于加入2molN2、6molH2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒溫且丙容器容積是甲容器2倍，則甲容器與丙容器為等效平衡，所以丙所到達(dá)的平衡，可以看作在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，到達(dá)平衡后，再壓縮體積為與甲容器體積相等所到達(dá)的平衡，由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，縮小容器體積，增大了壓強(qiáng)，平衡向著正向移動(dòng)，所以丙中氮?dú)�、氫氣轉(zhuǎn)化率大于甲和乙的。

A. 丙容器投入4molNH3，采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物是2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移動(dòng)，c3=2c1，丙相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正向移動(dòng)，所以丙中氨氣的濃度大于乙中氨氣濃度的二倍，即c3>2c1，故A錯(cuò)誤；

B. 丙容器投入4molNH3，采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物是2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率α1+α3=1，由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正向移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率減小，所以轉(zhuǎn)化率α1+α3<1，故B錯(cuò)誤；

C. 丙容器投入4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移動(dòng)，丙中壓強(qiáng)為乙的二倍，由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正向移動(dòng)，所以丙中壓強(qiáng)減小，小于乙的2倍，即2p2>p3，故C錯(cuò)誤；

D. 甲投入1molN2、3molH2，乙投入2molNH3，則甲與乙是完全等效的，根據(jù)蓋斯定律可知，甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為92.4kJ，故a+b=92.4，故D正確；

故答案選D。