Question

1．甲、乙、丙三個容器中最初存在的物質及數量如圖所示，三個容器最初的容積相等，溫度相同，反應中甲、丙的容積不變，乙中的壓強不變，在一定溫度下反應達到平衡．下列說法正確的是 （　　）

• A． 平衡時各容器內c（NO₂）的大小順序為乙＞甲＞丙
• B． 平衡時N₂O₄的百分含量：乙＞甲=丙
• C． 平衡時甲中NO₂與丙中N₂O₄的轉化率相同
• D． 平衡時混合物的平均相對分子質量：甲＞乙＞丙

Answer 1

分析 甲、乙存在平衡2NO₂?N₂O₄，該反應為氣體物質的量減小的反應，故甲中壓強減小，乙中壓強不變，乙中到達的平衡相當于在甲平衡的基礎上增大壓強，增大壓強平衡向正反應移動，平衡時N₂O₄的百分含量增大；但平衡移動的結果是降低NO₂濃度增大，不會消除增大；反應混合氣體的總質量不變，總的物質的量減小，混合氣體的平衡摩爾質量增大；
丙中存在平衡N₂O₄?2NO₂，相當于開始加入2molNO₂，與甲為等效平衡，NO₂濃度、N₂O₄的百分含量、混合氣體的平衡摩爾質量與甲中相同．平衡時甲、丙中N₂O₄的物質的量相等，據此計算轉化率判斷甲中NO₂ 與丙中N₂O₄ 的轉化率是否可能相同．

解答 解：甲、乙存在平衡2NO₂?N₂O₄，該反應為氣體物質的量減小的反應，故甲中壓強減小，乙中壓強不變，乙中到達的平衡相當于在甲平衡的基礎上增大壓強，丙中存在平衡N₂O₄?2NO₂，相當于開始加入2molNO₂，與甲為等效平衡，
A．甲與丙為完全等效平衡，平衡時NO₂濃度的相等，乙中到達的平衡相當于在甲平衡的基礎上增大壓強，增大壓強平衡向正反應移動，但平衡移動的結果是降低NO₂濃度增大，不會消除增大，故平衡時容器內c（NO₂）的大小順序為乙＞甲=丙，故A錯誤；
B．甲與丙為完全等效平衡，平衡時N₂O₄的百分含量相等，乙中到達的平衡相當于在甲平衡的基礎上增大壓強，增大壓強平衡向正反應移動，平衡時N₂O₄的百分含量增大，故平衡時N₂O₄的百分含量：乙＞甲=丙，故B正確；
C．甲與丙為完全等效平衡，平衡時甲、丙中N₂O₄的物質的量相等，則0.2α=0.1（1-α），解得α=$\frac{1}{3}$，故平衡時甲中NO₂ 與丙中N₂O₄ 的轉化率可能相同，故C正確；
D．甲與丙為完全等效平衡，平衡時混合氣體的平衡摩爾質量相等，乙中到達的平衡相當于在甲平衡的基礎上增大壓強，增大壓強平衡向正反應移動，總的物質的量減小，乙中平均摩爾質量解得，故平衡時混合物的平均相對分子質量：乙＞甲=丙，故D錯誤；
故選BC．

點評 本題考查化學平衡的影響因素、化學平衡的有關計算等，難度中等，構建平衡建立的等效途徑是解決問題的關鍵，注意等效思想的利用．