Question

【題目】在溫度、容積相同的3個密閉容器中按不同方式投入反應物，保持恒溫恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如下（已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92.4kJ/mol）

容 器	甲	乙	丙
反應物投入量	1mol N2 3H2 mol	2mol NH3	2mol N2 6molH2
NH3濃度（mol·L－1）	C1	C2	C3
反應的能量變化	放出a KJ	吸收b KJ	放出cKJ
體系壓強（Pa）	P1	P2	P3
反應物轉化率	α1	α2	α3

下列說法正確的是（ ）

A. C1+C2=C3 B. α2+α3>1 C. P1+P2<P3 D. a=b<92.4

Answer 1

【答案】B

【解析】甲投入1molN2、3molH2，乙容器投入量2molNH3，恒溫恒容條件下，甲容器與乙容器是等效平衡，各組分的物質的量、百分含量、容器內壓強等完全相等，且α1+α2=1；而甲容器投入1molN2、3molH2，丙容器加入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，所以丙所到達的平衡，可以看作在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，到達平衡后，再壓縮體積為與甲容器體積相等所到達的平衡，由于該反應是體積減小的反應，縮小容器體積，增大了壓強，平衡向著正向移動，所以丙中氮氣、氫氣轉化率大于甲，即α3>α1，平衡時NH3濃度丙中比甲的2倍還要大；A．由分析可知，平衡時C1=C2，而2C1＜C3，則C1+C2＜C3，故A錯誤；B．由分析可知α1+α2=1，α3>α1，則α2+α3>1，故B正確；C．由分析可知，平衡時P1=P2，而丙中可以看成在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，到達平衡后，再壓縮體積為與甲容器體積相等所到達的平衡，由于該反應是體積減小的反應，縮小容器體積，增大了壓強，平衡向著正向移動，壓縮體積為甲的體積相等時的瞬間P3=2P1，平衡的移動，最終使得P3＜2P1，則P1+P2＞P3，故C錯誤；D．甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，則甲與乙是完全等效的，根據蓋斯定律可知，甲與乙的反應的能量變化之和為92.4kJ，故a+b=92.4，a和b均小于92.4，但反應正向進行或逆向進行時轉化率不一定為50%，即a不一定等于b，故D錯誤；答案為B。