Question

4．有a、b兩個極易導熱的密閉容器，a保持容積不變，b中的活塞可上下移動，以保持內外壓強相等．在相同條件下將3molA、1molB分別同時混合于a、b兩容器中，發生反應：
3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）
（1）達平衡時，a中A的濃度為M mol?L^-1，C的濃度為N mol?L^-1，b中A的濃度為m mol?L^-1，C的濃度為n mol?L^-1，則M＜m；N＜n； （填“＞”或“＜”或“=”或“無法比較”）
（2）保持溫度不變，按下列配比分別充入 a、b 兩容器，達平衡后a中C的濃度為N mol?L^-1的是DE，b中C的濃度為n mol?L^-1的是ADE
A.6molA+2molB            B.3molA+2molC       C.2molC+1molB+1mol D
D.2molC+1molD            E.1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD
（3）若將2molC和2molD充入a中，保持溫度不變，平衡時A的濃度為Wmol?L^-1，C的濃度為Ymol?L^-1，則W和M，Y和N之間的關系為W＞M、Y＜N． （填＞、＜、=、無法比較）
（4）保持溫度不變，若將4molC和2molD充入a中，平衡時A的濃度為R mol?L^-1，則關系式正確的是C
A．R=2M     B．R＜M       C．M＜R＜2M       D．R＞2M．

Answer 1

分析 （1）a保持容積不變，b保持內外壓強相等，反應3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）是氣體物質的量減少的反應，平衡時a中壓強比b中小，故b相當于在a平衡的基礎上加壓，平衡右移，平衡移動不能消除A的濃度增大，到達新平衡時的濃度高于原平衡；
（2）改變起始投料比，要想達到平衡后a中C的濃度仍為N mol•L^-1，恒溫恒容下，與原平衡是完全等效平衡，按化學計量數轉化到方程式左邊，滿足與原平衡中相同物質的起始投料量相等；
b中C的濃度為n mol•L^-1，與原平衡為等效平衡，等溫等壓的條件下，按化學計量數轉化到方程式左邊，滿足與原平衡中物質的投料量比；
（3）若將2molC和2molD充入a中，等效為開始投入3molA（g）、1molB（g）、1molD（g），與原平衡相比平衡逆向移動；
（4）將4 mol C和2 mol D充入a中相當于開始充入6 mol A、2 mol B，壓強增大，平衡向右移動，反應物轉化率增大，參加反應的A的物質的量大于原平衡的2倍，平衡移動不能消除A的濃度增大，到達新平衡時的濃度高于原平衡．

解答 解：（1）a保持容積不變，b保持內外壓強相等，反應3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）是氣體物質的量減少的反應，平衡時a中壓強比b中小，故b相當于在a平衡的基礎上加壓，平衡右移，平衡移動不能消除A的濃度增大，到達新平衡時的濃度高于原平衡，故b中平衡時A的濃度大于a中A的平衡濃度，即M＜m，平衡右移，b中C的平衡濃度高于a中C的平衡濃度，即N＜n，
故答案為：＜；＜；
（2）改變起始投料比，要想達到平衡后a中C的濃度仍為N mol•L^-1，恒溫恒容下，與原平衡是完全等效平衡，按化學計量數轉化到方程式左邊，滿足與原平衡中相同物質的起始投料量相等，選項中DE符合；
b中C的濃度為n mol•L^-1，與原平衡為等效平衡，等溫等壓的條件下，按化學計量數轉化到方程式左邊，滿足與原平衡中物質的投料量比，選項中ADE符合，
故答案為：DE；ADE；
（3）若將2molC和2molD充入a中，等效為開始投入3molA（g）、1molB（g）、1molD（g），與原平衡相比平衡逆向移動，故平衡時A的濃度增大，C的濃度減小，即W＞M、Y＜N，
故答案為：＞；＜；
（4）將4mol C和2 mol D充入a中相當于開始充入6 mol A+2 mol B，壓強增大，平衡向右移動，反應物轉化率增大，參加反應的A的物質的量大于原平衡的2倍，平衡時A的濃度小于原平衡的2倍，平衡移動不能消除A的濃度增大，到達新平衡時的濃度高于原平衡，故M＜R＜2M，
故答案為：C．

點評 本題考查化學平衡移動與計算，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，難度中等，注意利用等效思想設計平衡建立的途徑，理解等效平衡規律：1、恒溫恒容，反應前后氣體體積不等，按化學計量數轉化到一邊，對應物質滿足等量；反應前后氣體體積相等，按化學計量數轉化到一邊，對應物質滿足等比，2：恒溫恒壓，按化學計量數轉化到一邊，對應物質滿足等比．