Question

將1molA（g）和1molB（g）投入一容積可變的密閉容器中，發生如下可逆反應：A（g）+B（g）?xC（g），經測定C在反應混合物中的物質的量分數（C%）與時間（t）符合下列圖I所示關系，由此推斷下列說法中正確的是（　　）

• A、在上述可逆反應中x=3
• B、在圖II中P₃＞P₄，Y軸表示混合氣體的平均摩爾質量
• C、一定溫度下，向達到平衡后的容器中再加入2molC，重新達到平衡時，C的物質的量分數增大
• D、在圖II中P₃＜P₄，Y軸表示A的轉化率

Answer 1

分析：由圖1可知，T₁時，P₂到達平衡的時間短，則速率快，所以P₂＞P₁，壓強越大，C%越大，即正方向為體積減小的方向，所以x=1；P₂時，T₁到達平衡的時間短，則速率快，所以T₁＞T₂，溫度越高，C%越小，故正反應為放熱反應；即該反應為：A（g）+B（g） C（g）△H＜0；
由圖Ⅱ可知，Y隨溫度的升高而降低，可判斷Y為A的轉化率或混合氣體的平均摩爾質量等，結合壓強對平衡移動的影響判斷P₃、P₄的關系．

解答：解：由圖1可知，T₁時，P₂到達平衡的時間短，則速率快，所以P₂＞P₁，壓強越大，C%越大，即正方向為體積減小的方向，所以x=1；P₂時，T₁到達平衡的時間短，則速率快，所以T₁＞T₂，溫度越高，C%越小，故正反應為放熱反應；即該反應為：A（g）+B（g） C（g）△H＜0；
A、由以上分析可知x=1，故A錯誤；
B、在圖II中Y隨溫度的升高而降低，已知升高溫度平衡逆移，所以氣體的物質的量增加，平均摩爾質量減小，故Y軸可以表示混合氣體的平均摩爾質量，增大壓強平衡正移，平均摩爾質量增大，所以P₃＞P₄，故B正確；
C、一定溫度下，向達到平衡后的容器中再加入2molC，采用極限法全部轉化為A和B時恰好為1molA（g）和1molB（g），達到平衡時與原平衡相比壓強增大，所以平衡正移，C的物質的量增大，則C的物質的量分數增大，故C正確；
D、在圖II中Y隨溫度的升高而降低，已知升高溫度平衡逆移，所以A的轉化率減小；若增大壓強平衡正移，A的轉化率增大，所以P₃＞P₄，故D錯誤；
故選BC．

點評：本題旨在考查學生對化學平衡圖象的理解，由于勒夏特列原理只適用于“單因素”（濃度或溫度或壓強）改變，分析時應固定一個物理量，分析另一物理量對縱坐標的影響，題目難度中等．