Question

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)   ΔH=-192 kJ·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．若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等，则x一定等于y

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=1.2，y=1，N中达到平衡时体积为2 L，含有C 0.4 mol，再通入0.36 mol A时，v(正)＜v(逆)

 

Answer 1

【答案】

AD

【解析】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。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。

         A(g) + 3B(g) 2C(g)

起始：    x     y

反应：    z     3z        2z

平衡：   x-z    y-3z       2z

，则x=y，故A正确；

x∶y=1∶2，即y=2 x，设反应中消耗掉amol A

A(g) + 3B(g) 2C(g)

            n(初始)  x     2x         0

             △n    a     3a         2a

            n(平衡) x-a    2x-3a       2a

A的转化率=a/x，B的转化率=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1mol A完全反应，放热192 kJ，

选项中：x∶y=1∶3，设反应中消耗掉bmol A

即y=3x，A(g) + 3B(g) 2C(g)    放热

        n(初始)  x     3x         0       192x kJ

        △n    b     3b         2b      172.8 kJ

             即   xmol：192x kJ= b：172.8 kJ，则b=0.9 mol

             故A的转化率= b/ x=0.9/ x，C错误；

D、                A(g) + 3B(g) 2C(g)

            n(初始)  1.2    1         0

             △n    0.2   0.6        0.4

            n(平衡)   1   0.4        0.4

则平衡常数K=（0.2 mol/L）²/[0.5 mol/L×（0.2 mol/L）³]=10

原平衡体系中，2.0L容器中含有分子1.0+0.4+0.4＝1.8mol，当加入A，体系瞬间有分子1.8+0.36＝2.16mol。N容器恒温、恒压，则容器体积比=气体的物质的量比，

即：2.16/1.8=V/2，瞬间总体积（V）变为2.16×2.00/1.8=2.4L，所以：

Q=(0.4 mol/2.4L)²/[(1.36 mol/2.4L) ×(0.4 mol/2.4L)³]=10.6

Q＞K，所以，平衡要逆向移动，即v(正)＜v(逆)，故D正确；