Question

（2010?江蘇）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）△H=-92.4kJ?mol-1） 容器 甲 乙 丙 反應物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3 NH3的濃度（mol?L-1） 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 α1 α2 α3 下列說法正確的是（　　）

A．2c₁＞c₃

B．a+b=92.4

C．2p₂＜p₃

D．α₁+α₃＜1

Answer 1

分析：甲容器反應物投入1molN₂、3molH₂與乙容器反應物投入2mol NH₃在保持恒溫、恒容情況下是等效平衡，平衡時NH₃的濃度c₁=c₂ 、p₁=p₂、α₁+α₂=1、a+b能量總變化相當于1molN₂、3molH₂完全轉化成2molNH₃的能量，即吸放熱a+b數值上就等于92.4kJ；甲容器反應物投入量1molN₂、3molH₂與丙容器反應物投入量4molNH₃，若恒溫且丙容器容積是甲容器2倍，則甲容器與丙容器也是等效平衡，然而現在是溫度、容積相同的3個密閉容器，我們可以當成是在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，體積受到了壓縮，原反應正向氣體體積減少，由平衡移動原理，則相較于甲容器（或假設狀況）而言，丙容器平衡向逆向移動，也就是說，丙容器的轉化率比甲容器還要低一些．因此2c₁＜c₃、2p₂＞p₃、α₂＞α₃、α₁+α₃＜1．

解答：解：A、甲、丙相比較，把丙看成是在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下，體積受到了壓縮，原反應正向氣體體積減少，由勒沙特列原理，相較于甲容器（或假設狀況）而言，丙容器平衡向逆向移動，因此2c₁＜c₃，故A錯；
B、甲乙平衡狀態相同，不同的是反應的起始方向不同，在此過程中乙吸收的熱熱量相當于甲完全轉化需再放出的熱量，故a+b=92.4，故B正確；
C、比較乙丙可知，丙中氨氣的物質的量為乙的2倍，但加壓平衡向生產氨氣的方向移動，故2p₂＞p₃，故C錯；
D、甲乙處于相同的平衡狀態，則a₁+a₂=1，而a₂＞a₃，所以a₁+a₃＜1，故D正確．
故選B、D．

點評：本題主要考查的是化學平衡中的等效平衡問題，等效平衡為在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對同一可逆反應體系，起始時加入物質的物質的量不同，而達到化學平衡時，同種物質的百分含量相同，做題時注意從思路的轉化．