A. | 恒温恒容:操作1:加1mol N2+3mol H2,操作2:加2mol NH3 | |
B. | 恒温恒压:操作1:加1mol N2+3mol H2,操作2:加2mol NH3 | |
C. | 恒温恒容:操作1:加1mol N2+3mol H2,操作2:加3mol NH3 | |
D. | 恒温恒压:操作1:加1mol N2+3mol H2,操作2:加3mol NH3 |
分析 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.
解答 解: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,所以有2amol=2(1-b)mol,整理得a+b=1,故A不符合;
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,所以$\frac{2a}{4-2a}$=$\frac{2(1-b)}{2+2b}$,整理得a+b=1,故B不符合;
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,所以$\frac{2a}{4-2a}$<$\frac{3(1-b)}{3+3b}$,整理得a+b<1,故C符合;
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,所以所以$\frac{2a}{4-2a}$=$\frac{3(1-b)}{3+3b}$,整理得a+b=1,故D不符合;
故选C.
点评 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.
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