Question

在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下。[已知N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g） ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1]

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1 mol N2、3 mol H2	2 mol NH3	4 mol NH3
NH3的浓度（mol·L^-1）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	α1	α2	α3

下列说法正确的是（　　）

A. 2c₁＞c₃    B. α₁＋α₃＝1    C. 2 p₂ ＜p₃    D. a＋b＝92.4

Answer

D

【解析】甲容器投入1molN2、3molH2，乙容器投入2molNH3，恒温恒容条件下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等；

而甲容器投入1molN2、3molH2，丙容器加入4molNH3，采用极限转化法丙相当于加入2molN2、6molH2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的。

A. 丙容器投入4molNH3，采用极限转化法转化为反应物是2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移动，c3=2c1，丙相当于增大压强，平衡向正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c3>2c1，故A错误；

B. 丙容器投入4molNH3，采用极限转化法转化为反应物是2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1，由于丙中相当于增大压强,平衡向正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α1+α3<1，故B错误；

C. 丙容器投入4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍，由于丙中相当于增大压强，平衡向正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2>p3，故C错误；

D. 甲投入1molN2、3molH2，乙投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，故a+b=92.4，故D正确；

故答案选D。