Question

如圖所示，隔板I固定不動，活塞Ⅱ可自由移動，M、N兩個容器中均發(fā)生反應：A（g）+3B（g）?2C（g）△H=-192kJ?mol^-1．向M、N中都通入xmolA和ymolB的混合氣體，初始M、N容積相同，保持溫度不變．下列說法正確的是（　�。�

• A、若平衡時A氣體在兩容器中的體積分數相等，則x一定等于y
• B、若x：y=1：2，則平衡時，M中的轉化率：A＞B
• C、若x：y=1：3，當M中放出熱量172.8 kJ時，A的轉化率為90%
• D、若x=1.2，y=1，N中達到平衡時體積為2 L，含有0.4mol C，再通入0.36 mol A時，v（逆）＞v（正）

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：M容器保持恒容，N容器保持恒壓，由于反應前后的氣體系數和不等，所以兩個平衡態(tài)也不一樣，
A、讓M、N中平衡時A的體積分數一樣，那么只能是M或N中，反應前后不論限度多少，A的體積分數始終為定值，假定反應的A為zmol，利用三段式表示平衡時各組分的物質的量，進而表示出A的體積分數，據此判斷；
B、由于x：y=1：2，即y=2 x，設反應中消耗掉amolA，用a表示參加反應的B的物質的量，表示出轉化率，據此比較；
C、題目中熱化學方程式的意義為1molA完全反應，放熱192 kJ，根據實際放出的熱量計算參加反應的A的物質的量，進而表示出轉化率進行判斷；
D、根據平衡時C的物質的量，利用三段式計算出平衡時各組分的物質的量，進而計算平衡常數．再通入0.36 molA時，假定平衡不移動，恒溫恒壓下，體積之比等于物質的量之比，據此計算通入0.36 molA時瞬間體積，再計算各物質的量的濃度，進而計算濃度商，與平衡常數比較，判斷平衡移動，據此確定．

解答： 解：M容器保持恒容，N容器保持恒壓，由于反應前后的氣體系數和不等，所以兩個平衡態(tài)也不一樣，
A、要讓M、N中平衡時A的體積分數一樣，那么只能是M或N中，反應前后不論限度多少，A的體積分數始終為定值，假定反應的A為zmol，則：
        A（g）+3B（g）?2C（g）
起始：x     y
反應：z     3z        2z
平衡：x-z   y-3z       2z
故平衡時A的體積分數為

x-z

x+y-2z

，A的體積分數始終為定值，則x=y，故A正確；
B、x：y=1：2，即y=2 x，設反應中消耗掉amolA，則：
            A（g）+3B（g）?2C（g）
初始（mol）：x     2x         0
變化（mol）：a     3a         2a
故A的轉化率=

a

x

，B的轉化率=

3a

2x

，則平衡時，M中的轉化率：A＜B，故B錯誤；
C、題目中熱化學方程式的意義：若1molA完全反應，放熱192 kJ，當M中放出熱量172.8 kJ時，參加反應的A的物質的量為

172.8kJ

192kJ

×1mol=0.9mol，故A的轉化率為

0.9

x

，故C錯誤；
D、x=1.2，y=1，N中達到平衡時體積為2 L，含有C 0.4 mol，則：
      A（g）+3B（g）?2C（g）
起始：1.2     1
反應：0.2     0.6     0.4
平衡：1       0.4     0.4
故A、B、C的平衡濃度分別為0.5mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L，
則平衡常數K=

0．22

0.5×0．23

=10
原平衡體系中，2.0L容器中含有分子物質的量為（1.0+0.4+0．mol=1.8mol，當加入0.36molA，體系瞬間有分子物質的量為（1.8+0.36）mol=2.16mol，N容器恒溫、恒壓，則容器體積比=氣體的物質的量比，即：2.16mol：1.8mol=V：2L，瞬間總體積（V）變?yōu)?span id="7z15zvp" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

2.16mol×2L

1.8mol

=2.4L，此時的濃度商Qc=

( 0.4 2.4 )2

1.36 2.4 ×( 0.4 2.4 )3

=10.6，Qc＞K，所以，平衡要逆向移動，即v（正）＜v（逆），故D正確；
故選AD．

點評：本題考查化學平衡的計算、平衡常數的計算等，難度較大，D選項為易錯點、難點，注意根據平衡常數判斷平衡移動方向，A選項中注意數據的分析處理．