合成氨反应为N2+3H2⇌2NH3,今有A、B、C、D四个容器,每个容器中有两种操作,两种操作分别达到平衡后,操作1中N2和操作2中NH3转化率之和一定不为1的是(起始体积相同)(  )A. 恒温恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3B. 恒温恒压:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3C. 恒温恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3D. 恒温恒压:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3

问题描述:

合成氨反应为N2+3H2⇌2NH3,今有A、B、C、D四个容器,每个容器中有两种操作,两种操作分别达到平衡后,操作1中N2和操作2中NH3转化率之和一定不为1的是(起始体积相同)(  )
A. 恒温恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3
B. 恒温恒压:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3
C. 恒温恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3
D. 恒温恒压:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3

A、该反应正反应是气体体积减少的反应,恒温恒容下,加操作2转化到左边,可得1 mol N2+3 mol H2,与操作1对应各组分的物质的量相等,与操作1为等效平衡,平衡时NH3的物质的量相同,令操作1中N2...
答案解析:A、该反应正反应是气体体积减少的反应,恒温恒容下,加操作2转化到左边,可得1 mol N2+3 mol H2,与操作1对应各组分的物质的量相等,与操作1为等效平衡,平衡时NH3的物质的量相同,令操作1中N2的转化率为a,由方程式可知平衡时NH3为2amol;操作2中 NH3的转化率为b,平衡时NH3为2(1-b)mol,据此计算判断;
B、该反应正反应是气体体积减少的反应,恒温恒压下,加操作2转化到左边,可得1 mol N2+3 mol H2,与操作1对应各组分的物质的量之比相等,与操作1为等效平衡,平衡时NH3的含量相同,令操作1中N2的转化率为a,由方程式可知平衡时NH3为2amol,平衡时总的物质的量为(4+2a)mol;操作2中 NH3的转化率为b,平衡时NH3为2(1-b)mol,总的物质的量为(2+2b)mol,根据含量相同计算判断;
C、该反应正反应是气体体积减少的反应,恒温恒容下,加操作2转化到左边,可得1.5 mol N2+4.5mol H2,与操作1对应各组分的物质的量不相等,与操作1不是等效平衡,可等效为在操作2在操作1的基础上增大压强,平衡时NH3含量增大、物质的量比操作1增大,令操作1中N2的转化率为a,由方程式可知平衡时NH3为2amol,平衡时总的物质的量为(4+2a)mol;操作2中 NH3的转化率为b,平衡时NH3为3(1-b)mol,总的物质的量为(3+3b)mol,根据平衡是氨气的含量计算判断;
D、该反应正反应是气体体积减少的反应,恒温恒压下,加操作2转化到左边,可得1.5mol N2+4.5mol H2,与操作1对应各组分的物质的量之比相等,与操作1为等效平衡,平衡时NH3的含量相同,令操作1中N2的转化率为a,由方程式可知平衡时NH3为2amol,平衡时总的物质的量为(4+2a)mol;操作2中 NH3的转化率为b,平衡时NH3为3(1-b)mol,总的物质的量为(3+3b)mol,根据含量相同计算判断.
考试点:化学平衡的影响因素.
知识点:本题考查化学平衡计算、平衡移动、等效平衡等,难度中等,理解等效平衡规律、判断平衡移动是解题的关键.