Question

20．如圖所示，關閉活塞，向甲、乙兩剛性密閉容器中分別充入1mol A、2mol B，此時甲、乙的容積均為2L（連通管體積忽略不計）．在T℃時，兩容器中均發生下述反應：A（g）+2B（g）?2C（g）+3D（g），△H＜0．達平衡時，乙的體積為2.6L，下列說法正確的是（　　）

• A． 甲中反應的平衡常數小于乙
• B． 當乙中A與B的體積分數之比為1：2時，反應達到平衡狀態
• C． 平衡時甲容器中A的物質的量小于0.55 mol
• D． 若打開活塞K，達平衡時乙容器的體積為3.2 L

Answer 1

分析 A．溫度不變，K不變；
B．起始量為1：2，轉化量為1：2；
C．達平衡時，乙的體積為2.6L，由體積比等于物質的量比可知，$\frac{2L}{2.6L}=\frac{3mol}{n}$，n=3.9mol，則
           A（g）+2B（g）?2C（g）+3D（g）
開始       1               2        0            0
轉化       x              2x        2x         3x
平衡   1-x             2-2x       2x         3x
1-x+2-2x+2x+3x=3.9，解得x=0.45，
即平衡時A的物質的量為0.55mol，甲保存恒容，相當于乙平衡后加壓，平衡逆向移動；
D．打開活塞K，相當于等壓條件，與原來的乙為等效平衡，反應后總體積為2.6L×2=5.2L．

解答 解：A．溫度不變，K不變，則甲中反應的平衡常數等于乙，故A錯誤；
B．起始量為1：2，轉化量為1：2，則乙中A與B的體積分數之比為1：2時，不能判定平衡狀態，故B錯誤；
C．達平衡時，乙的體積為2.6L，由體積比等于物質的量比可知，$\frac{2L}{2.6L}=\frac{3mol}{n}$，n=3.9mol，則
           A（g）+2B（g）?2C（g）+3D（g）
開始       1               2        0            0
轉化       x              2x        2x         3x
平衡   1-x             2-2x       2x         3x
1-x+2-2x+2x+3x=3.9，解得x=0.45，
即平衡時A的物質的量為0.55mol，甲保存恒容，相當于乙平衡后加壓，平衡逆向移動，則平衡時甲中A的物質的量大于0.55mol，故C錯誤；
D．打開活塞K，相當于等壓條件，與原來的乙為等效平衡，反應后總體積為2.6L×2=5.2L，則達平衡時乙容器的體積為5.2L-2L=3.2 L，故D正確；
故選D．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握平衡三段法、K的影響因素、平衡移動為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意等效平衡的判斷，題目難度不大．