Question

2．向甲乙兩個(gè)容積均為1L的恒容容器中，分別充入2molA、2molB和1molA、1molB．相同條件下（溫度T℃），發(fā)生下列反應(yīng)：A（g）+B（g）?xC（g）△H＜0．測(cè)得兩容器中c（A）隨時(shí)間t的變化如圖所示：
回答下列問(wèn)題：
（1）乙容器中，平衡后物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化50%；
（2）x=1；
（3）T℃時(shí)該反應(yīng)的平常常數(shù)為2；
（4）甲容器中可以判斷已經(jīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是BD；
A．v（A）=c（C）                 B．容器中壓強(qiáng)不變
C．容器中混合氣體的密度不變      D．容器中A的體積分?jǐn)?shù)不變．
（5）下列說(shuō)法正確的是C．
A．向平衡后的乙容器中沖入氦氣可使c（A）增大
B．將乙容器單獨(dú)升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與甲容器內(nèi)相同
C．若想甲容器中再?zèng)_入2molA、2molB，則平衡時(shí)甲容器中0.78mol•L^-1＜c（A）＜1.56mol•L^-1
D．若甲容器為等壓可變?nèi)萜�，則甲中沖入惰性氣體，則c（A）減小，平衡正向移動(dòng)，v（正）、v（逆）減小．

Answer 1

分析 （1）乙容器中，A參加反應(yīng)的物質(zhì)的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，根據(jù)A和B的關(guān)系式知，參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量也是0.5mol，則B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}$×100%；
（2）計(jì)算甲、乙容器中A的轉(zhuǎn)化率，再根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)A轉(zhuǎn)化率的影響來(lái)確定x值；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C）}{c（A）•c（B）}$；
（4）根據(jù)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率，各組成成分不變，及某些物理量不變進(jìn)行判斷；
（5）A．恒容容器中，A的濃度不變，則平衡不移動(dòng)；
B．升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；
C．若向甲容器中再充入2molA、2molB，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，A在轉(zhuǎn)化率比原來(lái)大；
D．若甲容器為等壓可變?nèi)萜�，則甲中沖入惰性氣體，容器體積增大，相當(dāng)于減壓，則c（A）減小，v（正）、v（逆）減小，根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響可判斷平衡移動(dòng)方向．

解答 解：（1）乙容器中，A參加反應(yīng)的物質(zhì)的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，根據(jù)A和B的關(guān)系式知，參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量也是0.5mol，則B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}$×100%=50%，
故答案為：50%；
（2）甲容器反應(yīng)達(dá)到平衡后，c（A）=0.78 mol•L^-1，A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{（2.0-0.78）mol/L}{2mol/L}$=61%，乙容器中，A參加反應(yīng)的物質(zhì)的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}$=50%，即壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，所以正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，則x=1，
故答案為：1；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，乙容器中c（A）=c（B）=c（C）=0.5 mol•L^-1，T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c（C）}{c（A）•c（B）}$=$\frac{0.5}{0.5×0.5}$=2，
故答案為：2；
（4）A．v（A）=c（C），未說(shuō)明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，故不能判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，容器中壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，故B正確；
C．該反應(yīng)是恒容條件下進(jìn)行，反應(yīng)中氣體質(zhì)量守恒，所以容器中混合氣體的密度始終不變，故密度不能作為平衡狀態(tài) 的判斷依據(jù)，故C錯(cuò)誤；
 D．容器中A的體積分?jǐn)?shù)不變，則說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故D正確，
故選BD；
（5）A．向平衡后的乙容器中充入惰性氣體氦氣，氣體的濃度不變，平衡不發(fā)生移動(dòng)，所以c（A）不變，故A錯(cuò)誤；
B．將乙容器單獨(dú)升溫，平衡逆向移動(dòng)，A的體積分?jǐn)?shù)增大，更大于甲容器中A的體積分?jǐn)?shù)，故B錯(cuò)誤；
C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率比不加前增大，所以平衡時(shí)甲容器中0.78 mol•L^-1＜c（A）＜1.56 mol•L^-1，故C正確；
D．若甲容器為等壓可變?nèi)萜�，則甲中沖入惰性氣體，容器體積增大，相當(dāng)于減壓，則c（A）減小，v（正）、v（逆）減小，該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，減壓平衡逆向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)平衡的計(jì)算、等效平衡等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)圖象計(jì)算轉(zhuǎn)化率，根據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算x值，再結(jié)合等效平衡及影響化學(xué)平衡的因素來(lái)分析（4），注意等效平衡的應(yīng)用，難度中等．