Question

【題目】在3個(gè)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(jìn)行反應(yīng)：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙	丙
反應(yīng)物的投入量	3molH2、2molN2	6molH2、4molN2	2molNH3
達(dá)到平衡的時(shí)間/min		5	8
平衡時(shí)N2的濃度/mol·L-1	c1	1.5
NH3的體積分?jǐn)?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(yīng)的平衡常數(shù)K=

Answer 1

【答案】D

【解析】

A、恒溫、恒容條件下，假設(shè)乙容器的容積為4L，則達(dá)到平衡時(shí)甲乙為等效平衡，各組分的含量、濃度相等，此時(shí)氮?dú)獾臐舛葹?/span>c1，然后將容器的容積縮小到2L，若平衡不移動(dòng)，則N2的濃度為2c1，由于壓強(qiáng)增大，平衡向著正向移動(dòng)，所以2c1>1.5，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

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

C、丙中加入2mol氨氣相當(dāng)于加入了1mol氮?dú)狻?/span>3mol氫氣，而甲中加入3mol H2、2mol N2，由于丙中按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投料，達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)最大，故ω3>ω1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D、甲容器中，反應(yīng)前氫氣濃度為c（H2）=mol/L=1.5mol/L，氮?dú)獾臐舛葹?/span>mol/L=1mol/L，氮?dú)獾臐舛茸兓癁椋?/span>1-c1）mol/L，

由化學(xué)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(xué)平衡常數(shù)K===，選項(xiàng)D正確；

答案選D。