Question

在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应： 。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有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物的投入量	3 molH2、2 molN2	6 molH2、4 molN2	2 molNH3
达到平衡的时间/min		5	8
平衡时N2的浓度/ mol·L^－1	c1	1.5
NH3的体积分数	φ1		φ2
混合气体的密度/g·L^-1	ρ1	ρ2

下列说法不正确的是

A．容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v（H₂）=0.3mol·L^-1·min^-1

B．在该温度下甲容器中反应的平衡常数

C．2c₁＜1.5

D.2ρ₁=ρ₂

Answer

C

【解析】

试题分析：A.对于乙，开始时c(N2）=4mol÷2L=2mol/L，平衡时c(N2）=1.5mol/L，反应消耗0.5mol/L，则根据方程式中物质的关系可知H2消耗0.5mol/L×3=1.5mol/L，反应从开始到达平衡的反应速率为v（H2）=1.5mol/L ÷5min=0.3mol/(L·min），正确；B.对于甲，在反应开始时，物质的浓度是：c(N2）=1mol/L，c(H2）=1.5mol/L，当反应达到平衡时，各种物质的浓度分别是：c(N2）=c1mol/L，c(H2）=1.5mol/L-3(1-c1）mol/L=(3c1-1.5）mol/L，c(NH3）=2(1-c1） mol/L，根据平衡常数的含义可得，反应达到平衡时的化学平衡常数是：，正确；C.由于合成氨气的反应是气体体积减小的反应，甲容器中气体的浓度是乙容器中气体浓度的一半，假如减小反应物的浓度，平衡不发生因此，则达到平衡时N2的浓度应该是1/2c1，但是根据平衡移动原理，减小反应物的浓度，即减小了压强，平衡向气体体积增大的逆反应方向移动，所以达到平衡时N2的浓度应该大于1/2c1，错误；D.由于反应是在恒容的密闭容器内进行，反应前后气体的质量不变。乙容器内气体的物质的量是甲的2倍，质量也是甲的2倍，所以气体的密度也应该是甲的2倍，即2ρ1=ρ2，正确。

考点：考查外界条件对可逆反应化学平衡移动的影响的知识。