Question

11．T℃時．體積均為0.5L的兩個恒容密閉容器中發生可逆反應：2A（g）+B（g）?2C（g）△H=-Q kJ/mol（Q＞0）實驗測得反應在起始、達到平衡時的有關數據如表，下列敘述正確的是（　�。�

容器編號	起始時各物質物質的量/mol			達到平衡時體系能量的變化
	A	B	C
①	2	1	0	0.75 Q kJ
②	0.4	0.2	1.6

• A． 容器①、②中的平衡常數均為36
• B． 向容器①中通入氦氣，平衡時A的轉化率不變
• C． 容器②中達到平衡時放出的熱量為0.05 Q kJ，達到平衡時，兩個容器中C的物質的量濃度均為1.5 mol•L^-1
• D． 其他條件不變，若容器②保持恒容絕熱，則達到平衡時C的體積分數小于2/3

Answer 1

分析 容器①中參加反應的A的物質的量=2mol×$\frac{0.75QkJ}{QkJ}$=1.5mol，則：
           2A（g）+B（g）?2C（g）
起始（mol）：2      1      0
轉化（mol）：1.5    0.75   1.5
平衡（mol）：0.5    0.25   1.5
恒溫恒容下，②中完全轉化到方程式左邊可以得到2molA、1mol，容器①、②反應為完全等效平衡，平衡時各組分的物質的量相等，②中A的起始物質的量為0.4mol，小于平衡時的0.5mol，故②中發生平衡逆向移動．
A．由于溫度相等，②中平衡常數與①相等；
 B．恒容條件下，向容器①中通入氦氣，各組分的濃度不變，平衡不移動；
C．②中反應吸收熱量，根據參加反應的B可以計算吸收熱量，根據濃度公式可計算出平衡時C的濃度；
D．平衡時①、②中C的體積分數為$\frac{1.5mol}{0.5mol+0.25mol+1.5mol}$=$\frac{2}{3}$，其他條件不變，若容器②保持恒容絕熱，隨反應進行，溫度降低，反應向生成C的方向移動，平衡時C的體積分數增大

解答 解：容器①中參加反應的A的物質的量=2mol×$\frac{0.75QkJ}{QkJ}$=1.5mol，則：
           2A（g）+B（g）?2C（g）
起始（mol）：2      1       0
轉化（mol）：1.5   0.75     1.5
平衡（mol）：0.5   0.25     1.5
恒溫恒容下，②中完全轉化到方程式左邊可以得到2molA、1mol，容器①、②反應為完全等效平衡，平衡時各組分的物質的量相等，②中A的起始物質的量為0.4mol，小于平衡時的0.5mol，故②中平衡逆向移動．
A．由于溫度相等，①②平衡常數相等，①中平衡常數K=$\frac{（1.5mol÷0.5L）^{2}}{（0.5mol÷0.5L）^{2}•（0.25mol÷5L）}$=18，故A錯誤；
B．恒容條件下，向容器①中通入氦氣，各組分的濃度不變，平衡不移動，平衡時A的轉化率不變，故B正確；
C．②中反應吸收熱量，容器①、②反應為完全等效平衡，平衡時B的物質的量相等，則②中吸收的熱量為（0.25-0.2）mol×Q kJ/mol=0.05Q kJ，平衡時C的濃度為1.5mol÷0.5L=3mol/L，故C錯誤；
D．平衡時①、②中C的體積分數為$\frac{1.5mol}{0.5mol+0.25mol+1.5mol}$=$\frac{2}{3}$，其他條件不變，若容器②保持恒容絕熱，隨反應進行，溫度降低，反應向生成C的方向移動，生成2molC時，混合氣體減小1mol，則達到平衡時C的體積分數大于$\frac{2}{3}$，故D錯誤，
故選B．

點評 本題考查化學平衡有關計算、等效平衡、反應熱等問題，為高考常見題型，側重考查學生的分析、計算能力，題目難度中等，注意等效平衡思想的應用，關鍵是判斷兩容器內平衡途徑的建立，難度中等．