在温度、容积相同的3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(已知...
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在温度、容积相同的3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(已知N2+3H2NH3 kJ·mol)
容器 | * | 乙 | * |
反应物投入量 | 1mol N2、3mol H2 | 2mol NH3 | 4mol NH3 |
NH3的浓度(mol·L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出akJ | 吸收bkJ | 吸收ckJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 |
下列说法正确的是
A. B. C. D. +=1
【回答】
【*】B
【解析】
*投入1 molN2、3 molH2,乙容器投入量2 molNH3,恒温恒容条件下,*容器与乙容器是等效平衡,各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等;而*容器投入1 molN2、3 molH2,*容器加入4 molNH3,采用极限转化法*相当于加入2 molN2、6 molH2,*中加入量是*中的二倍,如果恒温且*容器容积是*容器2倍,则*容器与*容器为等效平衡,所以*所到达的平衡,可以看作在恒温且容积是*容器两倍条件下,到达平衡后,再压缩体积为与*容器体积相等所到达的平衡,由于该反应是体积减小的反应,缩小容器体积,增大了压强,平衡向着正向移动,所以*中氮气、*气转化率大于*和乙的;A.*容器反应物投入量4 molNH3,采用极限转化法转化为反应物为2 molN2、6 molH2,是*中的二倍,若平衡不移动,c3=2c1;*相当于增大压强,平衡向着正向移动,所以*中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即c3>2c1,故A错误;B.*投入1 molN2、3 molH2,乙中投入2 molNH3,则*与乙是完全等效的,根据盖斯定律可知,*与乙的反应的能量变化之和为92.4 kJ,故a+b=92.4,故B正确;C.*容器反应物投入量4 molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,*中压强为乙的二倍;由于*中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,所以*中压强减小,小于乙的2倍,即2p2>p3,故C错误;D.*容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,转化率α1+α3=1;由于*中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,氨气的转化率减小,所以转化率α1+α3<1,故D错误;故选B。
点睛:考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算,解答的关键是构建平衡建立的等效途径;*容器反应物投入1molN2、3molH2,乙容器反应物投入量2molNH3,恒温且乙容器容积和*容器相同,则*容器与乙容器是等效平衡;*容器反应物投入1molN2、3molH2,*容器反应物投入量4molNH3,采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2,是*中的二倍,如果恒温且*容器容积是*容器2倍,则*容器与*容器也是等效平衡;所以*所到达的平衡,可以看作在恒温且容积是*容器两倍条件下,到达平衡后,再压缩体积为与*容器体积相等所到达的平衡,所以*与*、乙相比,增大了压强,平衡向着正向移动,小容器体积,增大了压强,平衡向着正向移动,所以*中氮气、*气转化率大于*和乙的,据此进行解答。
知识点:化学平衡单元测试
题型:选择题
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