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8.如图所示,隔板I固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g)+3B(g)?2C(g)△H=-192kJ•mol-1.向M、N中,都通入x mol A和y mol B的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变.下列说法正确的是(  )
A.平衡时A气体在两容器中体积分数可能相等
B.若x:y=1:2,则平衡时,M中的转化率:A>B
C.若x:y=1:3,当M中放出热量172.8 kJ时,A的转化率为90%
D.若x=1,y=3,则达到平衡时反应物的转化率N<M

分析 M容器保持恒容,N容器保持恒压,由于反应前后的气体系数和不等,所以两个平衡态也不一样,
A、让M、N中平衡时A的体积分数一样,那么只能是M或N中,反应前后不论限度多少,A的体积分数始终为定值,假定反应的A为zmol,利用三段式表示平衡时各组分的物质的量据此判断;
B、由于x:y=1:2,即y=2 x,设反应中消耗掉amolA,用a表示参加反应的B的物质的量,表示出转化率,据此比较;
C、题目中热化学方程式的意义为1molA完全反应,放热192 kJ,根据实际放出的热量计算参加反应的A的物质的量,进而表示出转化率进行判断;
D、N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡减小容器体积,据此确定.

解答 解:M容器保持恒容,N容器保持恒压,由于反应前后的气体系数和不等,所以两个平衡态也不一样,
A、要让M、N中平衡时A的体积分数一样,那么只能是M或N中,反应前后不论限度多少,A的体积分数始终为定值,假定反应的A为zmol,则:
       A(g)+3B(g)?2C(g)
起始:x         y            0
反应:z       3z           2z
平衡:x-z   y-3z          2z
故平衡时A的体积分数为$\frac{x-z}{x+y-2z}$,A的体积分数始终为定值,则x=y,即x=y时,平衡时A气体在两容器中体积分数相等,故A正确;
B、x:y=1:2,即y=2 x,设反应中消耗掉amolA,则:
                  A(g)+3B(g)?2C(g)
初始(mol):x         2x           0
变化(mol):a         3a          2a
故A的转化率=$\frac{a}{x}$,B的转化率=$\frac{3a}{2x}$,则平衡时,M中的转化率:A<B,故B错误;
C、题目中热化学方程式的意义:若1molA完全反应,放热192 kJ,当M中放出热量172.8 kJ时,参加反应的A的物质的量为$\frac{172.8kJ}{192kJ}$×1mol=0.9mol,故A的转化率为$\frac{0.9}{x}$,故C错误;
D、x=1,y=3,由于反应后气体体积减小,N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡减小容器体积,压强增大,平衡正向移动,达到平衡后的转化率关系为:α(M)<α(N),故D错误.
故选A.

点评 本题考查化学平衡的计算、平衡常数的计算等,难度较大,注意根据平衡常数判断平衡移动方向.

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