Question

如圖所示，隔板I固定不動，活塞Ⅱ可自由移動，M、N兩個容器中均發(fā)生反應(yīng)：A(g) + 3B(g) 2C(g)   ΔH=-192kJ·mol^-1。向M、N中，都通入x mol A和y mol B的混合氣體，初始M、N容積相同，保持溫度不變。下列說法正確的是

A．若平衡時A氣體在兩容器中的體積分?jǐn)?shù)相等，則x一定等于y

B．若x∶y=1∶2，則平衡時，M中的轉(zhuǎn)化率：A＞B

C．若x∶y=1∶3，當(dāng)M中放出熱量172.8 kJ時，A的轉(zhuǎn)化率為90%

D．若x=1.2，y=1，N中達到平衡時體積為2 L，含有C 0.4 mol，再通入0.36 mol A時，v(正)＜v(逆)

 

Answer 1

AD

解析:M容器保持恒容，N容器保持恒壓，

由于反應(yīng)前后的氣體系數(shù)和不等，所以兩個平衡態(tài)也不一樣。要讓M、N中平衡時A的體積分?jǐn)?shù)一樣，那么只能是M或N中，反應(yīng)前后不論限度多少，A的體積分?jǐn)?shù)始終為定值。

        A(g) + 3B(g) 2C(g)

起始：   x     y

反應(yīng)：   z     3z        2z

平衡：   x-z   y-3z       2z

，則x=y，故A正確；

x∶y=1∶2，即y=2 x，設(shè)反應(yīng)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的轉(zhuǎn)化率=a/x，B的轉(zhuǎn)化率=3a/2x，則平衡時，M中的轉(zhuǎn)化率：A＜B，故B錯誤；

C、題目中熱化學(xué)方程式的意義：若1mol A完全反應(yīng)，放熱192 kJ，

選項中：x∶y=1∶3，設(shè)反應(yīng)中消耗掉bmol A

即y=3x，A(g)+ 3B(g) 2C(g)    放熱

        n(初始)  x    3x        0       192x kJ

        △n   b     3b        2b      172.8 kJ

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

             故A的轉(zhuǎn)化率= b/ x=0.9/x，C錯誤；

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

則平衡常數(shù)K=（0.2 mol/L）²/[0.5 mol/L×（0.2mol/L）³]=10

原平衡體系中，2.0L容器中含有分子1.0+0.4+0.4＝1.8mol，當(dāng)加入A，體系瞬間有分子1.8+0.36＝2.16mol。N容器恒溫、恒壓，則容器體積比=氣體的物質(zhì)的量比，

即：2.16/1.8=V/2，瞬間總體積（V）變?yōu)?.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，平衡要逆向移動，即v(正)＜v(逆)，故D正確；