Question

【題目】在3個2L的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進行反應：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，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有關數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙	丙
反應物的投入量	3molH2、2molN2	6molH2、4molN2	2molNH3
達到平衡的時間/min		5	8
平衡時N2的濃度/mol·L-1	c1	1.5
NH3的體積分數(shù)	ω1		ω3
混合氣體的密度/g·L-1	ρ1	ρ2

下列說法正確的是（ ）

A.2c1<1.5B.ρ1=ρ2

C.ω1=2ω3D.在該溫度下甲容器中反應的平衡常數(shù)K=

Answer 1

【答案】D

【解析】

A、恒溫、恒容條件下，假設乙容器的容積為4L，則達到平衡時甲乙為等效平衡，各組分的含量、濃度相等，此時氮氣的濃度為c1，然后將容器的容積縮小到2L，若平衡不移動，則N2的濃度為2c1，由于壓強增大，平衡向著正向移動，所以2c1>1.5，選項A錯誤；

B、反應前后都是氣體，容器的容積都是2L，乙中混合氣體的質量為甲的2倍，根據(jù)ρ=可知：2ρ1=ρ2，選項B錯誤；

C、丙中加入2mol氨氣相當于加入了1mol氮氣、3mol氫氣，而甲中加入3mol H2、2mol N2，由于丙中按化學計量數(shù)之比投料，達到平衡時NH3的體積分數(shù)最大，故ω3>ω1，選項C錯誤；

D、甲容器中，反應前氫氣濃度為c（H2）=mol/L=1.5mol/L，氮氣的濃度為mol/L=1mol/L，氮氣的濃度變化為（1-c1）mol/L，

由化學平衡的三段式可得：

3H2（g）+N2（g）2NH3（g）

起始（mol/L）： 1.5 1 0

濃度變化（mol/L）： 3（1-c1） （1-c1） 2（1-c1）

平衡（mol/L）： 1.5-3（1-c1） c1 2（1-c1）

化學平衡常數(shù)K===，選項D正確；

答案選D。