Question

化学平衡的一道题

在相同温度下，有相同体积的甲，乙两容器，甲容器冲入1gN2和1gH2，乙容器中冲入2gN2和2gH2。下列叙述错误的是（ ）
A,化学反应速率：乙大于甲
B,平衡后N2的浓度：乙大于甲
C,H2的转化率：乙大于甲
D,平衡混合气体中H2的体积分数：乙大于甲

答案选D，我不太懂，帮忙解释下B和D呗
答得好会追加分数的

Answer 1

这里面有几个概念要先理解清楚：
1化学反应速率,指得是某一个瞬间化学反应进行的快慢；
2N2的浓度，是单位体积含有的N2的物质的量，也就是N2的物质的量除以容器的容积；
3H2的转化率，反应消耗的H2的物质的量与原来有的氢气的物质的量之比；
4H2的体积分数，容器中H2的体积与所有气体的体积和之比。
第一个概念，是反应开始时或进行中的某个瞬间反应状态的表示量。这个量的值与反应的过程有关。
第2,3,4是反应达到平衡时的状态表示量，其值与过程无关，只与最后的温度，体积，压强等条件有关。
据此，可以作如下假设，
开始时，乙容器是甲容器的容积的两倍，冲入的气体不变。这时比较甲，乙两容器。B，C,D
中的量应该都是相等的。现在将乙容器压缩至甲容器的体积。则
B、乙容器中N2的浓度会增加，因为体积变小了；
C、H2的转化率会变大，在体积缩小的情况下，N2+3H2=3NH3平衡会向右移动；
D、H2的体积分数会变小，因为平衡右移的过程中H2的量会减少。[VH2/(VH2+VN2+VNH3)中分子变小了，分式的值当然变小）

Answer 2

PV = nRT(气体状态方程，P：压强 V：体积 n：物质的量 R：常数 T：温度（K）)
这个方程很有用，建议你熟练运用

A、由题可知乙中反应物得物质的量大，所以浓度大，压强也大，所以反应速率快。
B、乙多加入了N2和H2，N2的浓度肯定大了
C、对于甲N2 + 3H2 ≈ 2NH3 来说，乙多加入了N2和H2，也就相当于加压，平衡右移H2的转化率高。
D、其实乙就相当于把两个甲混合到一个同体积的容器中反应（也就是加压了）
可知，本来乙（也就是2个甲）和甲达到平衡时H2的体积分数一样的，但是乙还相当于加压，平衡右移，所以H2转化高而更少了，所以对于平衡时的混合气体H2的体积分数应该是：甲大于乙。

Answer 3

B答案因为平衡后化学反应速率还在进行，而乙的质量大，其反应快故而浓度大

Answer 4

容器容积相同，乙容器的压力大，N2+3H2=2NH3平衡会较甲向右移动，所以N2及H2 的转化率较甲大。 但c=m/v，体积不变，乙中N2和H2的量都比甲大 所以浓度大