Question

【題目】如圖所示，隔板Ⅰ固定不動，活塞Ⅱ可自由移動，M、N兩個容器中均發生反應：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣192kJmol﹣1 ． 向 M、N 中，都通入 xmol N2 和ymol H2的混合氣體，初始M、N容積相同，保持溫度不變．下列說法正確的是（ ）

A.若x：y=1；2，則平衡時，M中的轉化率：N2＞H2
B.若x：y=1：3，當M中放出熱量172.8kJ時，N2的轉化率為90%
C.若x=1，y=3，則達到平衡時反應物的轉化率N＞M
D.平衡時N2氣體在兩容器中體積分數可能相等

Answer 1

【答案】C,D
【解析】解：M容器保持恒容，N容器保持恒壓，由于反應前后的氣體系數和不等，所以兩個平衡態也不一樣，
A、x：y=1：2，即y=2 x，設反應中消耗掉amoN2l，則：

	N2（g）	+	3H2（g）		2NH3（g
初始：	x		2x		0
變化：	a		3a		2a

故N2的轉化率= ，H2的轉化率= ，則平衡時，M中的轉化率：N2＜H2 ， 故A錯誤；
B、題目中熱化學方程式的意義：若1moN2l完全反應，放熱192 kJ，當M中放出熱量172.8 kJ時，參加反應的N2的物質的量為 ×1mol=0.9mol，故N2的轉化率為 ，故B錯誤；
C、x=1，y=3，由于反應后氣體體積減小，N容器建立的平衡相當于恒溫恒容下建立的平衡減小容器體積，壓強增大，平衡正向移動，達到平衡后的轉化率關系為：α（M）＜α（N），故C正確；
D、要讓M、N中平衡時A的體積分數一樣，那么只能是M或N中，反應前后不論限度多少，A的體積分數始終為定值，假定反應的A為zmol，則：

	N2（g）	+	3H2（g）		2NH3（g
起始：	x		y		0
反應：	z		3z		2z
平衡：	x﹣z		y﹣3z		2z

故平衡時N2的體積分數為 ，N2的體積分數始終為定值，則x=y，即x=y時，平衡時N2氣體在兩容器中體積分數相等，故D正確；
故選CD．
【考點精析】認真審題，首先需要了解等效平衡(在條件不變時，可逆反應不論采取何種途徑，即由正反應開始或由逆反應開始，最后所處的平衡狀態是相同；一次投料或分步投料，最后所處平衡狀態是相同的，某一可逆反應的平衡狀態只與反應條件（物質的量濃度、溫度、壓強或體積）有關，而與反應途徑（正向或逆向）無關)．