Question

當溫度不變的情況下，有反應：2A（g）+2B（g）?C（g）+3D（g），△H＜0．現將2mol A和2mol B充入體積為V的甲容器，將2mol C和6mol D充入乙容器并使乙容器在反應開始前體積為2V（如圖1）．關于兩容器中反應的說法正確的是（ ）

A．甲容器中的反應先達到化學平衡狀態
B．兩容器中的反應均達平衡時，平衡混合物中各組分的體積百分組成相同，混合氣體的平均相對分子質量也相同
C．兩容器達平衡后升高相同的溫度，兩容器中物質D的體積分數隨溫度變化如圖2所示
D．在甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物質C的濃度是乙容器中物質C的濃度的3倍

Answer 1

【答案】分析：據題意可知，該反應前后氣體的物質的量不變，乙中的氣體的物質的量是甲中的兩倍，體積也是兩倍，且溫度相同，將乙容器中的物質全部轉化為A、B得出甲容器的濃度與乙容器一樣，所以甲與乙完全等效，利用等效平衡分析各個選項即可．
解答：解：A、雖然等效平衡后甲、乙容器中A、B濃度相等，但是該反應一個是從正反應進行，一個從逆反應進行，所以無法判斷哪個容器先達平衡，故A錯誤；
B、等效平衡后甲、乙容器中A、B濃度相等，反應前后氣體體積不變，壓強不變，所以平衡混合物中各組分的體積百分組成相同，混合氣體的平均相對分子質量也相同，故B正確；
C、△H＜0，該反應是放熱反應，兩容器中的反應均達平衡時，升高相同的溫度，平衡向逆反應方向移動，物質D的體積分數隨溫度的升高而降低．因為平衡混合物中各組分的體積百分組成相同，所以兩容器中物質D的體積分數隨溫度變化應該用同曲線表示，故C錯誤；
D、向甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲中物質C的濃度加倍；由于乙容器是一恒壓容器，向乙容器中再充入2molC和6molD，平衡后乙中物質C的濃度不變，所以向甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物質C的濃度是乙容器中物質C的濃度的2倍，故D錯誤；
故選B．
點評：等效平衡是解本題的關鍵，但本題又是一個反應前后氣體體積不變的反應，所以解題時應注意分析．