Question

20．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A（g）+хB（g）?2C（g）．各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中物质C的浓度随时间变化关系分别用表和图表示：

容器	甲	乙	丙
容积	0.5L	0.5L	1.0L
温度/℃	T1	T2	T3
反应物起始量	1.5molA 0.5molB	1.5molA 0.5molB	6.0molA 2.0molB

下列说法正确的是（　　）

• A． 达平衡时A（g）的浓度：乙=丙＞甲
• B． 甲容器中达平衡时B（g）的转化率为75%
• C． 温度分别为T₁、T₂时，该反应的平衡常数：K（T₁）＜K（T₂）
• D． 丙容器中达到平衡后，若同时向容器中再充入1mol A（g）、1mol B（g）、1molC（g），则平衡向逆反应方向移动

Answer 1

分析 图表数据分析可知，甲容器中
                             A（g）+хB（g）?2C（g）
起始量（mol/L）      3           1             0
变化量（mol/L）     0.75       0.75x        0.75
平衡量（mol/L）   2.25       1-0.75x         0.75
乙容器中
                           A（g）+хB（g）?2C（g）
起始量（mol/L）      3           1             0
变化量（mol/L）     0.5       0.5x            1
平衡量（mol/L）     2.5     1-0.5x           1
丙容器中             
                            A（g）+хB（g）?2C（g）
起始量（mol/L）     6           2             0
变化量（mol/L）     1           x              2
平衡量（mol/L）    5           1-x              2
乙和丙相比，A的转化率相同都为=$\frac{1}{6}$×100%，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x=1，
A．上述分析可知达平衡时A（g）的浓度大小；
B．x=1，转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
C．甲乙起始量相同，先拐先平温度高；
D．计算丙状态下的平衡常数，丙容器中达到平衡后，若同时向容器中再充入1mol A（g）、1mol B（g）、1molC（g），计算此时的浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向．

解答 解：图表数据分析可知，甲容器中
                             A（g）+хB（g）?2C（g）
起始量（mol/L）      3           1             0
变化量（mol/L）     0.75       0.75x        0.75
平衡量（mol/L）   2.25       1-0.75x         0.75
乙容器中
                           A（g）+хB（g）?2C（g）
起始量（mol/L）      3           1             0
变化量（mol/L）     0.5       0.5x            1
平衡量（mol/L）     2.5     1-0.5x           1
丙容器中             
                            A（g）+хB（g）?2C（g）
起始量（mol/L）     6           2             0
变化量（mol/L）     1           x              2
平衡量（mol/L）    5           2-x              2
乙和丙相比，A的转化率相同都为=$\frac{1}{6}$×100%，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x=1，
A．上述分析可知达平衡时A（g）的浓度大小，丙＞甲＞乙，故A错误；
B．x=1，甲中B的转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=；$\frac{0.75}{1}$×100%=75%，故B正确；
C．甲乙起始量相同，先拐先平温度高，则T₂＞T₁，温度越高C的浓度越小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，K（T₁）＞K（T₂），故C错误；
D．计算丙状态下的平衡常数，K=$\frac{{2}^{2}}{5×1}$=0.8，丙容器中达到平衡后，若同时向容器中再充入1mol A（g）、1mol B（g）、1molC（g），计算此时的浓度商Qc=$\frac{{3}^{2}}{6×2}$=0.75，Qc＜K，反应正向进行，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学反应速率计算、影响化学平衡移动的盐酸、化学平衡图象与有关计算，题目难度中等，判断x的值是解题的关键．