問題詳情:
在温度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恆温、恆容,測得反應達到平衡時的有關數據如下(已知N2+3H2NH3 kJ·mol)
容器 | * | 乙 | * |
反應物投入量 | 1mol N2、3mol H2 | 2mol NH3 | 4mol NH3 |
NH3的濃度(mol·L) | c1 | c2 | c3 |
反應的能量變化 | 放出akJ | 吸收bkJ | 吸收ckJ |
體系壓強(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反應物轉化率 |
下列説法正確的是
A. B. C. D. +=1
【回答】
【*】B
【解析】
*投入1 molN2、3 molH2,乙容器投入量2 molNH3,恆温恆容條件下,*容器與乙容器是等效平衡,各組分的物質的量、含量、轉化率等完全相等;而*容器投入1 molN2、3 molH2,*容器加入4 molNH3,採用極限轉化法*相當於加入2 molN2、6 molH2,*中加入量是*中的二倍,如果恆温且*容器容積是*容器2倍,則*容器與*容器為等效平衡,所以*所到達的平衡,可以看作在恆温且容積是*容器兩倍條件下,到達平衡後,再壓縮體積為與*容器體積相等所到達的平衡,由於該反應是體積減小的反應,縮小容器體積,增大了壓強,平衡向着正向移動,所以*中氮氣、*氣轉化率大於*和乙的;A.*容器反應物投入量4 molNH3,採用極限轉化法轉化為反應物為2 molN2、6 molH2,是*中的二倍,若平衡不移動,c3=2c1;*相當於增大壓強,平衡向着正向移動,所以*中氨氣的濃度大於乙中氨氣濃度的二倍,即c3>2c1,故A錯誤;B.*投入1 molN2、3 molH2,乙中投入2 molNH3,則*與乙是完全等效的,根據蓋斯定律可知,*與乙的反應的能量變化之和為92.4 kJ,故a+b=92.4,故B正確;C.*容器反應物投入量4 molNH3,是乙的二倍,若平衡不移動,*中壓強為乙的二倍;由於*中相當於增大壓強,平衡向着向着正向移動,所以*中壓強減小,小於乙的2倍,即2p2>p3,故C錯誤;D.*容器反應物投入量4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移動,轉化率α1+α3=1;由於*中相當於增大壓強,平衡向着向着正向移動,氨氣的轉化率減小,所以轉化率α1+α3<1,故D錯誤;故選B。
點睛:考查化學平衡影響因素、等效平衡、化學平衡的計算,解答的關鍵是構建平衡建立的等效途徑;*容器反應物投入1molN2、3molH2,乙容器反應物投入量2molNH3,恆温且乙容器容積和*容器相同,則*容器與乙容器是等效平衡;*容器反應物投入1molN2、3molH2,*容器反應物投入量4molNH3,採用極限轉化法轉化為反應物為2molN2、6molH2,是*中的二倍,如果恆温且*容器容積是*容器2倍,則*容器與*容器也是等效平衡;所以*所到達的平衡,可以看作在恆温且容積是*容器兩倍條件下,到達平衡後,再壓縮體積為與*容器體積相等所到達的平衡,所以*與*、乙相比,增大了壓強,平衡向着正向移動,小容器體積,增大了壓強,平衡向着正向移動,所以*中氮氣、*氣轉化率大於*和乙的,據此進行解答。
知識點:化學平衡單元測試
題型:選擇題