Question

16．有a、b兩個(gè)密閉容器，已知a容器的容積不變，b容器中的活塞可以上下移動(dòng)，以保持內(nèi)外壓強(qiáng)相等．在相同條件下將3molA，1molB分別同時(shí)混合于a、b兩容器中，發(fā)生反應(yīng)3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）．回答下列問題：
（1）達(dá)平衡時(shí)，a中A、C的濃度分別M mol/L和N mol/L，b中A、C的濃度分別為m mol/L和n mol/L，則M＜  m；（填“＞”，“＜”或無法比較）
（2）若將2molC和2molD充入a中，保持溫度不變，平衡時(shí)C的濃度為Ymol/L，則Y和N之間的關(guān)系為
Y＜  N；（填“＞”，“＜”或無法比較）
（3）若將4molC和2molD充入a中，保持溫度不變，平衡時(shí)A的濃度為W mol/L，則W與M的關(guān)系是C
A、W=2M           B、W＜M           C、M＜W＜2M         D、W＞2M
（4）保持溫度不變，按下列比例分別充入a，b兩容器中，達(dá)到平衡后a中C的濃度仍為N mol/L的是④⑤，b中C的濃度仍為n mol/L的是①④⑤．
①6molA+2molB           ②3molA+2molC          ③2molC+1molB+1molD
④2molC+1molD           ⑤1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD．

Answer 1

分析 （1）a保持容積不變，為等容變化，b保持內(nèi)外壓強(qiáng)相等，為等壓變化，發(fā)生反應(yīng)3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）是氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，故b相當(dāng)于在a平衡的基礎(chǔ)上加壓，平衡右移，平衡移動(dòng)不能消除A的濃度增大，到達(dá)新平衡時(shí)的濃度高于原平衡，據(jù)此解答；
（2）將2 mol C和2 mol D充入a中相當(dāng)于開始充入3 mol A+1 mol B，平衡時(shí)再充入1mol的D，平衡向消耗C的方向移動(dòng)，所以C的濃度減少；
（3）若將4molC和2molD充入a中，相當(dāng)于開始充入6 mol A+2 mol B，壓強(qiáng)增大，平衡向右移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量大于原平衡的2倍，平衡移動(dòng)不能消除A的濃度增大，到達(dá)新平衡時(shí)的濃度高于原平衡；
（4）要想達(dá)到平衡后a中C的濃度仍為N mol•L^-1，與原體系是等效平衡，等溫等容的條件下，相同物質(zhì)的投料量相等；等溫等壓的條件下，相同物質(zhì)的投料量相等．

解答 解：（1）a保持容積不變，為等容變化，b保持內(nèi)外壓強(qiáng)相等，為等壓變化，發(fā)生反應(yīng)3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）是氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，故b相當(dāng)于在a平衡的基礎(chǔ)上加壓，平衡右移，平衡移動(dòng)不能消除A的濃度增大，到達(dá)新平衡時(shí)的濃度高于原平衡，故b中平衡時(shí)A的濃度大于a中A的平衡濃度，即M＜m，故答案為：＜；
（2）將2 mol C和2 mol D充入a中相當(dāng)于開始充入3 mol A+1 mol B，平衡時(shí)再充入1mol的D，平衡向消耗C的方向移動(dòng)，所以C的濃度減少，所以小于N mol•L^-1，故答案為：＜；
（3）若將4molC和2molD充入a中，相當(dāng)于開始充入6 mol A+2 mol B，壓強(qiáng)增大，平衡向右移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量大于原平衡的2倍，平衡時(shí)A的濃度小于原平衡的2倍，平衡移動(dòng)不能消除A的濃度增大，到達(dá)新平衡時(shí)的濃度高于原平衡，故M＜R＜2M，
故選：C；
（4）保持溫度不變，按下列比例分別充入a、b兩容器中，達(dá)到平衡后a中C的濃度仍為N mol•L^-1，一邊倒轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)，物質(zhì)的量相同④2molC+1molD ⑤1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD相當(dāng)于3mol A、1mol B；要想b中C的濃度仍為n mol•L^-1，轉(zhuǎn)化為相同物質(zhì)的物質(zhì)的量成比例，①6molA+2molB、④2molC+1molD、⑤1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD轉(zhuǎn)化為A與B的物質(zhì)的量之比3：1，故選：④⑤；①④⑤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)與計(jì)算，難度中等，注意利用等效思想設(shè)計(jì)平衡建立的途徑，（1）中A的濃度比較為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易根據(jù)平衡移動(dòng)分析判斷a中濃度大，忽略體積的減小，注意根據(jù)平衡移動(dòng)原理或平衡常數(shù)理解．