Question

2．在溫度、容積相同的2個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙
反應(yīng)物投入量	1mol N2、3mol H2	4mol NH3
NH3的濃度（mol•L-1）	c1	c2
反應(yīng)的能量變化	放出a kJ	吸收b kJ
氣體密度	ρ1	ρ2
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率	α1	α2

（已知N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）；△H=-92.4kJ•mol^-1），下列說法正確的是（　�。�

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

Answer 1

分析 甲容器反應(yīng)物投入1molN₂、3molH₂，乙容器反應(yīng)物投入量4molNH₃，若恒溫且乙容器容積是甲容器2倍，則甲容器與乙容器也是等效平衡．在溫度、容積相同的2個(gè)密閉容器中，乙所到達(dá)的平衡，可以當(dāng)成在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，到達(dá)平衡后，再壓縮體積與甲容器體積相等所到達(dá)的平衡，
A．體積縮小1倍，壓強(qiáng)增大1倍，若氨氣的轉(zhuǎn)化率不變，則c₂=2c₁，但平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率降低，
B．若乙中開始投入2molNH₃，則甲與乙是等效的，甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為92.4kJ，但乙中為4molNH₃，分解的NH₃較2molNH₃時(shí)多；
C．若乙中開始投入2molNH₃，則甲與乙是等效的，甲與乙的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率之和為1，但乙中為4molNH₃，較2molNH₃時(shí)的轉(zhuǎn)化率低；
D．乙中混合氣體的質(zhì)量為甲中的2倍，體積相同，密度之比等于質(zhì)量之比．

解答 解：甲容器反應(yīng)物投入1molN₂、3molH₂，乙容器反應(yīng)物投入量4molNH₃，若恒溫且乙容器容積是甲容器2倍，則甲容器與乙容器也是等效平衡．在溫度、容積相同的2個(gè)密閉容器中，乙所到達(dá)的平衡，可以當(dāng)成在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，到達(dá)平衡后，再壓縮體積與甲容器體積相等所到達(dá)的平衡，
A．體積縮小1倍，壓強(qiáng)增大1倍，若氨氣的轉(zhuǎn)化率不變，則c₂=2c₁，但平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率降低，故c₂＞2c₁，故A錯(cuò)誤；
B．若乙中開始投入2molNH₃，則甲與乙是等效的，甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為92.4kJ，但乙中為4molNH₃，分解的NH₃較2molNH₃時(shí)多，故a+b＞92.4，故B正確；
C．若乙中開始投入2molNH₃，則甲與乙是等效的，甲與乙的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率之和為1，但乙中為4molNH₃，較2molNH₃時(shí)的轉(zhuǎn)化率低，故α₁+α₂＜1，故C錯(cuò)誤；
D．乙中混合氣體的質(zhì)量為甲中的2倍，體積相同，密度之比等于質(zhì)量之比，故ρ₂=2ρ₁，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡影響因素、等效平衡、化學(xué)平衡的計(jì)算，題目計(jì)算量較大，難度較大，關(guān)鍵是構(gòu)建平衡建立的等效途徑．