Question

【題目】在溫度相同、容積均為2 L的3個恒容密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫，測得反應達到平衡時的有關數據如下。下列說法正確的是(　　)

已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1

A. 2p1＝2p3<p2

B. 達到平衡時丙容器中NH3的體積分數最大

C. α2＋α3<1

D. Q1＋Q3＝92.4

Answer 1

【答案】D

【解析】甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，丙容器投入2 mol NH3，恒溫恒容條件下，甲容器與丙容器是等效平衡，各組分的物質的量、百分含量、轉化率等完全相等；而甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，乙容器投入2 mol N2、6 mol H2，乙中投入量是甲中的2倍，如果恒溫且乙容器容積是甲容器的2倍，則甲容器與乙容器為等效平衡，所以乙所到達的平衡，可以看作在恒溫且容積是甲容器2倍條件下，到達平衡后，再壓縮體積為與甲容器體積相等所達到的平衡，由于該反應是氣體體積減小的反應，縮小容器體積，相當于增大壓強，平衡正向移動，所以乙中氮氣、氫氣轉化率大于甲和丙的，平衡后乙中氨氣含量最高，因此B錯誤；A項，由上述分析知，甲與丙為等效平衡，p1＝p3，乙中投料量為甲的2倍，恒溫恒容下，乙中相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，所以乙中壓強減小，小于甲的2倍，即2p1＝2p3>p2，錯誤；C項，丙容器中加入2 mol NH3，最后達到和甲相同的平衡狀態，若平衡不移動，則轉化率α1＋α3＝1；乙容器投入2 mol N2、6 mol H2，相當于增大壓強，平衡正向移動，α2增大，所以轉化率α2＋α3>1，錯誤；D項，甲中投入1 mol N2、3 mol H2，丙中投入2 mol NH3，則甲與丙是完全等效的，根據蓋斯定律可知，甲與丙的反應的能量變化之和為92.4 kJ，故Q1＋Q3＝92.4，正確。答案選D。