Question

現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；丙、丁兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行反應(yīng)H2（g）+I2（g）?2HI（g）△H=-akJ?mol-1，實(shí)驗(yàn)條件和起始投料如下表所示，以下結(jié)論正確的是（　�。� 甲 外界 條件 實(shí)驗(yàn) 組別 起始投料（mol） N2 H2 NH3 恒溫 恒容 I 1 3 0 Ⅱ 0 0 4 丙 外界 條件 實(shí)驗(yàn) 組別 起始投料（mol） H2 I2 HI 恒溫 恒容 I 1 1 0 Ⅱ 0 0 2 乙 外界 條件 實(shí)驗(yàn) 組別 起始投料（mol） N2 H2 NH3 恒溫 恒壓 I 1 3 0 Ⅱ 2 6 0 丁 外界 條件 實(shí)驗(yàn) 組別 起始投料（mol） H2 I2 HI 恒溫 恒壓 I 1 2 0 Ⅱ 2 4 0

A．甲組中，若平衡時(shí)N₂和NN₃的轉(zhuǎn)化率分別為α₁和α₂，則α₁+α₂=1

B．乙組中，平衡Ⅱ中NH₃的濃度是平衡Ⅰ的二倍

C．丙組中，若達(dá)平衡時(shí)Ⅰ中放熱Q₁kJ，Ⅱ中吸熱Q₂kJ，則Q₁+Q₂=a

D．丁組中，達(dá)平衡所需時(shí)間：Ⅰ小于Ⅱ

Answer 1

分析：A、恒溫恒容下，平衡Ⅱ中按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molN₂、6molH₂，等效為在平衡Ⅰ基礎(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍，平衡時(shí)氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大，平衡時(shí)平衡Ⅱ中氨氣的物質(zhì)的量大于平衡Ⅰ中氨氣的2倍，用轉(zhuǎn)化率表示出平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量，利用平衡時(shí)平衡Ⅱ中氨氣的物質(zhì)的量大于平衡Ⅰ中氨氣的2倍，進(jìn)行判斷；
B、乙組中，恒溫恒壓，平衡Ⅱ與平衡Ⅰ中n（N₂）：n（H₂）=1：3，為等效平衡，平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的濃度相同；
C、丙組中，恒溫恒容下，平衡Ⅱ按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得1molH₂、1molI₂，對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相同，二者為等效平衡，平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，令平衡時(shí)H₂的物質(zhì)的量為xmol，則平衡I中參加反應(yīng)的氫氣為（1-x）mol，平衡Ⅱ中參加反應(yīng)的碘為2xmol，根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱，再進(jìn)行計(jì)算判斷；
D、丁組中，恒溫恒壓，平衡Ⅱ中物質(zhì)的量變?yōu)槠胶釯的2倍，平衡Ⅱ的體積變?yōu)?倍，各物質(zhì)的量濃度相同，反應(yīng)速率相同．

解答：解：A、恒溫恒容下，平衡Ⅱ中按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molN₂、6molH₂，等效為在平衡Ⅰ基礎(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍，平衡時(shí)氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大，平衡時(shí)平衡Ⅱ中氨氣的物質(zhì)的量大于平衡Ⅰ中氨氣的2倍．平衡Ⅰ中平衡時(shí)n（NH₃）=2α₁mol，平衡Ⅱ中平衡時(shí)n′（NH₃）=4（1-α₂）mol，所以2×2α₁mol＜4（1-α₂）mol，整理得α₁+α₂＜1，故A錯(cuò)誤；
B、乙組中，恒溫恒壓，平衡Ⅱ與平衡Ⅰ中n（N₂）：n（H₂）=1：3，為等效平衡，平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的濃度相同，平衡Ⅱ中NH₃的濃度與平衡Ⅰ中NH₃的濃度相等，故B錯(cuò)誤；
C、丙組中，恒溫恒容下，平衡Ⅱ按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得1molH₂、1molI₂，對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相同，二者為等效平衡，平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，令平衡時(shí)H₂的物質(zhì)的量為xmol，則平衡I中參加反應(yīng)的氫氣為（1-x）mol，平衡Ⅱ中參加反應(yīng)的碘為2xmol，所以平衡I中放出的熱量為Q₁=（1-x）mol×akJ?mol^-1=（1-x）akJ，平衡Ⅱ吸收的熱量為Q₂=

2xmol

2

×akJ?mol^-1=xakJ，所以Q₁+Q₂=（1-x）akJ+xakJ=akJ，故C正確；
D、丁組中，恒溫恒壓，平衡Ⅱ中物質(zhì)的量變?yōu)槠胶釯的2倍，平衡Ⅱ的體積變?yōu)?倍，各物質(zhì)的量濃度相同，反應(yīng)速率相同，到達(dá)平衡的時(shí)間相等，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查等效平衡、平衡移動(dòng)、反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡計(jì)算等，難度較大，注意對(duì)等效平衡的理解與運(yùn)用．