Question

已知可逆反應(yīng)：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）△H＜0．在一定溫度下將1mol A和2molB加入如圖所示甲容器中，將2molC和2mol D加入乙容器中，此時控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，在恒溫下使兩容器內(nèi)反應(yīng)均達到平衡狀態(tài)（如圖所示，隔板K不能移動）．下列說法正確的是（ ）

A．保持溫度和活塞位置不變，甲中再加入1 mol A和2mol B，達到新的平衡后，c（B）_甲=2c（B）_乙
B．保持溫度和乙中壓強不變，向乙中再加入2 mol D，達到新平衡后，c（B）_乙＞c（B）_甲
C．若該溫度下反應(yīng)的K=1，則甲中B和乙中C的轉(zhuǎn)化率均為66.7%
D．保持乙中壓強不變，升高溫度，達到新的平衡后，甲、乙中B的體積分?jǐn)?shù)均增大

Answer 1

【答案】分析：從等效平衡的角度分析，2molC和2molD相當(dāng)于2molA和4molB，即乙容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量為甲容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量的2倍，而乙容器的體積為甲容器的體積的2倍，在相同溫度下達到相同平衡狀態(tài)，甲、乙容器內(nèi)對應(yīng)物質(zhì)的濃度相同，各組分的含量相同．
A、A是固體，反應(yīng)前后氣體體積不變，在甲中再加入1molA和2molB，則相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡不移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，平衡時甲中C的濃度為原來的2倍．
B、持溫度和乙中壓強不變，向乙中再加入2 mol D，乙的體積變?yōu)樵瓉淼?.5倍，若各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動，但D的物質(zhì)的量增大，所以平衡向逆反應(yīng)進行．
C、甲、乙兩容器平衡常數(shù)相同，利用三段式表示出各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量、平衡時各組分的物質(zhì)的量，結(jié)合平衡常數(shù)計算甲中平衡時C的物質(zhì)的量，平衡時兩容器內(nèi)對應(yīng)各物質(zhì)的濃度相同，故乙容器內(nèi)C的物質(zhì)的量為甲容器的2倍，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率計算．
D、該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)進行．
解答：解：2molC和2molD相當(dāng)于2molA和4molB，即乙容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量為甲容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量的2倍，而乙容器的體積為甲容器的體積的2倍，在相同溫度下達到相同平衡狀態(tài)，甲、乙容器內(nèi)對應(yīng)物質(zhì)的濃度相同，各組分的含量相同．
A、保持溫度和活塞位置不變，在甲中再加入1molA和2molB，則相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上增大壓強，A是固體，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，達到平衡時，甲中C的濃度等于原來的2倍，即等于乙中C的濃度的2倍，故A正確；
B、保持溫度和乙中壓強不變，向乙中再加入2 mol D，乙的體積變?yōu)樵瓉淼?.5倍，若各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動，但D的物質(zhì)的量增大，所以平衡向逆反應(yīng)進行，但達到新平衡后，B的濃度比原平衡狀態(tài)濃度低，即c（B）_乙＜c（B）_甲，故B錯誤；
C、甲、乙兩容器平衡常數(shù)相同，平衡時兩容器內(nèi)對應(yīng)各物質(zhì)的濃度相同：
對于甲容器：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）
開始（mol）：1       2        0     0
變化（mol）：x       2x        x    x
平衡（mol）：1-x    2-2x       x    x
反應(yīng)前后氣體體積不發(fā)生變化，用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)計算，則：=1，解得x=，所以甲中B的轉(zhuǎn)化率為=66.7%；
平衡時，甲容器中C的物質(zhì)的量為mol，平衡時兩容器內(nèi)對應(yīng)各物質(zhì)的濃度相同，故乙容器內(nèi)C的物質(zhì)的量為mol，所以乙容器內(nèi)C的轉(zhuǎn)化率為=33.3%，故C錯誤；
D、該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)進行，達到新的平衡后，甲、乙中B的體積分?jǐn)?shù)均增大，故D正確．
故選：AD．
點評：本題考查化學(xué)平衡移動的影響因素、等效平衡、平衡計算等，難度中等，注意從等效平衡的角度分析起始時甲乙兩容器內(nèi)的氣體的平衡狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上從平衡移動的角度分析．