Question

如圖所示，當關閉K時，向A中充入1molN₂、3molH₂、向B中充入2molN₂、6molH₂．起始時V_A=V_B=aL，在相同溫度和催化劑存在的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，達到平衡（Ⅰ）時，V（B）=0.8aL．請回答：
①容器B中反應達到化學平衡時，N₂的轉(zhuǎn)化率a（N₂）=

 

．
②打開K，過一段時間重新達平衡（Ⅱ）時，B的體積為

 

（用含a的代數(shù)式表示，連通管中氣體體積忽略不計）．
③下列有關說法正確的是

 

．
A．混合氣體的密度不再發(fā)生改變可以作為判斷B中反應是否達到平衡狀態(tài)的標志．
B．選擇適當?shù)拇呋瘎�，可以提高氫氣的轉(zhuǎn)化率
C．兩容器中反應的化學平衡常數(shù)（A）相同，且升高溫度K值．
D．向A容器內(nèi)充入少量氮氣，反應速率加快，氨氣的量增加．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：

分析：①B為恒溫恒壓，利用體積之比等于物質(zhì)的量之比，求出平衡時B中混合氣體的物質(zhì)的量，令轉(zhuǎn)化的氮氣的物質(zhì)的量為xmol，利用三段式列方程求出，再利用轉(zhuǎn)化率的定義計算氮氣的轉(zhuǎn)化率；
②打開K達到平衡時，平衡體系的組成與原B容器中相同，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同，平衡時各組分的含量相同；
③A．化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進行判斷；
B．催化劑只能改變化學反應的速率，對化學平衡無影響；
C．兩容器中反應的溫度相同，故化學平衡常數(shù)（A）相同；升高溫度，平衡逆向移動，K值減小，；
D．向A容器內(nèi)充入少量氮氣，反應物濃度增大，反應速率加快，平衡正向移動．

解答： 解：①B為恒溫恒壓，反應前后體積之比等于物質(zhì)的量之比，令平衡后B中混合氣體的物質(zhì)的量為n，則：
aL：0.8aL=8mol：n，解答n=6.4mol，
       N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃（g）；
開始：2mol   6mol              0mol
轉(zhuǎn)化：xmol   3xmol             2xmol
平衡：（2-x）mol （6-3x）mol      2xmol
所以：（2-x）mol+（6-3x）mol+2xmol=6.4mol，
解得x=0.8，
N₂的轉(zhuǎn)化率為

0.8

2

×100%=40%；
故答案為：40%；
（2）打開K，恒壓，可等效為開始打開K達到的平衡，與原B中平衡等效，則氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，故氣體的體積為0.8a+0.8a×0.5=1.2aL，故此時B的體積1.2aL-aL=0.2aL，
故答案為：0.2aL；  
③A．密度=

總質(zhì)量

體積

，總質(zhì)量一定，體積會變，故混合氣體的密度不再發(fā)生改變可以作為判斷B中反應是否達到平衡狀態(tài)的標志，故A正確；
B．催化劑只能改變化學反應的速率，對化學平衡無影響，故B錯誤；
C．兩容器中反應的溫度相同，故化學平衡常數(shù)（A）相同；升高溫度，平衡逆向移動，K值減小，故C錯誤；
D．向A容器內(nèi)充入少量氮氣，反應物濃度增大，反應速率加快，平衡正向移動，氨氣的量增加，故D正確；
故答案為：AD．

點評：本題主要考查等效平衡及化學平衡的相關計算，難度較大，注意等效平衡的利用是解題的關鍵．