Question

初始时温度、体积均相同的容器中N₂ （g）+3H₂ （g）?2NH₃ （g），有下列两种不同充料在恒温（T）、恒压（P）下分别建立平衡．下列有关叙述不正确的是：（　　）
Ⅰ．N₂、H₂的起始物质的量分别为1mol和3mol；
Ⅱ．NH₃的起始物质的量为4mol．

A．途径Ⅰ与途径Ⅱ所得混合气体的百分组成相同

B．途径Ⅰ所得NH₃的浓度与途径Ⅱ所得NH₃的浓度之比为1：2

C．途径Ⅰ和途径Ⅱ化学平衡常数数值相同

D．平衡时：途径Ⅰ的反应速率v （N₂）与途径Ⅱ的反应速率v （NH₃）的比值为1：2

Answer 1

分析：途径Ⅰ．N₂、H₂的起始物质的量分别为1mol和3mol；途径Ⅱ．NH₃的起始物质的量为4mol，按化学计量数转化到左边，可得2molN₂、6molH₂，氮气与氢气的物质的量之比为1：3，与途径Ⅰ相同，恒温恒压下，途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡，同种物质的浓度相同、百分含量相同，相同反应物的转化率相同，但相同物质的物质的量途径Ⅱ是途径Ⅰ的2倍．平衡常数只受温度影响，温度相同，平衡常数相同，据此结合选项解答．

解答：解：途径Ⅰ．N₂、H₂的起始物质的量分别为1mol和3mol；途径Ⅱ．NH₃的起始物质的量为4mol，按化学计量数转化到左边，可得2molN₂、6molH₂，氮气与氢气的物质的量之比为1：3，与途径Ⅰ相同，恒温恒压下，途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡，同种物质的浓度相同、百分含量相同，相同反应物的转化率相同，但相同物质的物质的量途径Ⅱ是途径Ⅰ的2倍，温度相同，平衡常数相同，
A、途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡，同种物质的百分含量相同，即所得混合气体的百分组成相同，故A正确；
B、途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡，同种物质的浓度相同，故途径Ⅰ所得NH₃的浓度与途径Ⅱ所得NH₃的浓度相等，故B错误；
C、平衡常数只受温度影响，温度相同，平衡常数相同，故C正确；
D、途径Ⅱ与途径Ⅰ为等效平衡，平衡时，同种物质的浓度相同，同种物质表示的速率相等，速率之比等于化学计量数之比，故途径Ⅰ的反应速率v （N₂）与途径Ⅱ的反应速率v （NH₃）的比值为1：2，故D正确；
故选B．

点评：考查化学平衡的建立、等效平衡等，难度中等，理解等效平衡规律是解题关键，注意等效平衡规律：1、恒温恒压下，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量之比相同，为等效平衡；2、恒温恒容下，若反应前后气体气体发生变化，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量相等，为等效平衡；若反应前后气体的体积不变，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量之比相同，为等效平衡．