Question

15．將2molA和1molB充入某密閉容器中發生反應：2A（g）+B（g）?xC（g），達到化學平衡后，C的體積分數為a，假設該反應的條件分別和下列各選項的條件相同，下列判斷正確的是（　　）

• A． 若在恒溫恒壓下：當x=1時，按1.5molA、1molC作為起始物質，達到平衡后，C的體積分數仍為a
• B． 若在恒溫恒容下：當x=2時，將3molC作為起始物質，達到平衡后，C的體積分數仍為a
• C． 若在恒溫恒壓下：當x=3時，按1molA、1molB、1molC作為起始物質，達到平衡后，C的體積分數為a
• D． 若在恒溫恒容下：按0.6molA、0.3molB、1.4molC作為起始物質，達到平衡后，C的體積分數仍為a，則x為2或3

Answer 1

分析 根據等效平衡的知識解答本題，在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下三種：（一）恒溫恒容下，對于反應前后氣體體積發生變化的反應來說：等價轉化后，對應各物質起始投料的物質的量與原平衡起始態相同，兩平衡等效；（二）恒溫恒容下，對于反應前后氣體體積沒有變化的反應來說：等價轉化后，只要反應物（或生成物）的物質的量的比例與原平衡起始態相同，兩平衡等效；（三） 恒溫恒壓下，對于氣體體系等效轉化后，只要反應物（或生成物）的物質的量的比例與原平衡起始態相同，兩平衡等效．

解答 解：A、在恒溫恒壓下，改變起始時加入物質的物質的量，只要按化學計量數之比換算成化學方程式的同一邊物質的物質的量之比與原平衡相同，達到平衡狀態后與原平衡等效，當x=1時，將1.5 mol A、1 mol C作為起始物，通過反應的化學計量數之比換算成A和B的物質的量分別為3.5mol、1mol，跟反應從2molA和1molB的混合物不是等效的，平衡后C的體積分數一定不等于a，故A錯誤；
B、恒溫恒容下，當x=2時，將3molC作為起始物，通過反應的化學計量數之比換算成A和B的物質的量，則相當于起始時有3molA和1.5molB，與起始充入2molA和1molB相比，壓強增大，平衡向右移，達平衡后，C的體積分數增大，故B錯誤；
C、在恒溫恒壓下，改變起始時加入物質的物質的量，只要按化學計量數之比換算成化學方程式的同一邊物質的物質的量之比與原平衡相同，達到平衡狀態后與原平衡等效．當x=3時1 mol A、1 mol B、1 mol C作起始物質，通過反應的化學計量數之比換算成A和B的物質的量，則相當于起始時有$\frac{5}{3}$molA和$\frac{4}{3}$molB，與起始充入2molA和1molB，A與B的比為2：1，達到平衡狀態后與原平衡不等效，所以C的體積分數不等于a，故C錯誤；
D、若在恒溫恒容下，按0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C作起始物質，若是=2，通過反應的化學計量數之比換算成A和B的物質的量分別為2molA、1molB，與原反應等效；但是若x=3時，反應方程式兩邊的氣體化學計量數之和相等，壓強不影響平衡，由于加入的A、B的物質的量滿足2：1，達到平衡時與原平衡也是等效平衡，所以x=2、x=3都可以，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了等效平衡的知識，解題的關鍵：讀題時注意條件，分清類別，用相應的方法求解．常采用“等價轉換”的方法，分析和解決等效平衡問題．