Question

高二化学平衡移动

有A、B两个容器，A为恒压容器，B为恒容容器。在相同温度下A中充入1mol氮气，3mol氢气。B中充入0.5mol氮气，1.5mol氢气。此时V（A）=3V（B），维持温度不变，A、B中的反应均达到平衡。平衡时，两容器中反应放出的热量分别为QakJ，QbkJ，A容器中气体体积为起始时的4/5，则下列说法正确的是（）
A． 平衡时A容器中氨气的体积分数是25%
B． 平衡时B容器中压强与A容器中压强之比小于4/5
C． 已知在该温度下：N2（g）+3H2（g）→2NH3（g）H=-QkJ/mol，则Qa＜2Qb＜Q
D． 若保持温度不变，向B容器中补加0.25mol氨气，再次达到平衡时，A、B两容器中压强恰好相等。

Answer 1

N2 + 3H2 = 2NH3（可逆），根据pV = nRT，A容器中反应物各为B容器中2倍，而体积是B的3倍，说明B容器中气压是A容器中气压1.5倍，B达到平衡效果相当于A达到平衡再瞬间加压1.5倍压缩容积后再保持容积固定重新平衡的结果，则B平衡压强大于A平衡压强，B中反应物转化率大于A。
N2 + 3H2 = 2NH3（可逆）
起始： 1 3
平衡：1-x 3-3x 2x
根据平衡时A容器中气体体积为起始时的4/5：
1-x+3-3x+2x = 4/5(1+3)
解得：x = 0.4
平衡时A容器中氨气体积分数为2x/(1-x+3-3x+2x)×100% = 25%。
N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，ΔΗ = -Qa kJ / 0.4mol = -2.5Qa kJ/mol = -QkJ/mol
由于B转化率大于A，但不可能完全转化，则2Qb > Qa。所以Q > 2Qb > Qa。
若保持温度不变，向B容器中补加0.25mol氨气，相当于B从0.625molN2、1.875molH2开始，此时B压强为A压强的1.875倍，平衡不能达到A、B两容器中压强恰好相等。
答案选择A、C。