Question

已知濃度商（Qc）表示任意狀態(tài)下反應(yīng)體系中物質(zhì)的濃度關(guān)系，其表達(dá)式與化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式相同．保持溫度和體積不變，可逆反應(yīng)：A（s）+2B（g）?2C（g）+D（g）△H＜0，在甲、乙、丙三個(gè)容器中建立平衡的相關(guān)信息如下表．則下列說法正確的是（　�。�

容器	體積	起始物質(zhì)	平衡時(shí)C的 物質(zhì)的量	平衡時(shí)B的 體積分?jǐn)?shù)	平衡常數(shù)
甲	1L	1molA+2molB	1mol	φ甲	K甲
乙	1L	4molC+2molD	n1mol	φ乙	K乙
丙	2L	4molC+2molD	n2mol	φ丙	K丙

• A、在建立平衡的過程中，甲的Qc逐漸減小，乙和丙的Qc逐漸增大
• B、K_甲=K_丙＞K_乙
• C、升高甲的溫度，可使φ_甲=φ_乙
• D、n₁=1.6，n₂=2

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,等效平衡

專題：化學(xué)平衡專題

分析：A．隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小、生成濃度增大，結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式判斷；
B．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，由于溫度恒定，故K_甲=K_丙=K_乙；
C．乙等效開始加入2molA+4molB，進(jìn)一步等效為在甲平衡的基礎(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故φ_甲＜φ_乙，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，甲升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，B的體積分?jǐn)?shù)增大；
D．利用三段式計(jì)算甲平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量，由于體積為1L，則利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，利用三段式表示出乙中平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量，再結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算n₁；
丙等效為開始加入2molA+4molB，丙的體積為甲的2倍，丙等效后與甲中對(duì)應(yīng)組分的起始濃度相等，則甲與丙為等效平衡，平衡時(shí)對(duì)應(yīng)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相同、對(duì)應(yīng)各組的含量相同、濃度相同．

解答： 解：根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，將乙、丙中生成物完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物時(shí)，相當(dāng)于乙、丙中含有2molA、4molB，甲、丙中B物質(zhì)濃度相等，所以相當(dāng)于等效平衡，其轉(zhuǎn)化率相等；
乙中B物質(zhì)濃度是甲的2倍，且壓強(qiáng)大于甲，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，所以乙中B的轉(zhuǎn)化率小于甲；
溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，
A．在建立平衡的過程中，甲、乙和丙的Qc都逐漸增大，故A錯(cuò)誤；
B．化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度相同，其化學(xué)平衡常數(shù)相同，所以K_甲=K_丙=K_乙，故B錯(cuò)誤；
C．該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致甲、乙中B的轉(zhuǎn)化率相等，所以存在φ_甲=φ_乙，故C正確；
D．由于溫度恒定，故K_甲=K_丙=K_乙；
對(duì)應(yīng)甲：A（s）+2B（g）?2C（g）+D（g）
開始（mol）：2       0      0
轉(zhuǎn)化（mol）：1       1      0.5
平衡（mol）：1       1      0.5
由于體積為1L，則利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)K=

12×0.5

12

=0.5，
溫度相同，化學(xué)平衡常數(shù)相同即K_甲=K_丙=K_乙，乙中c（C）=n₁mol/L、c（B）=

4-n1

1

mol/L、c（D）=

n1

2

mol/L，
K=

n12× n1 2

( 4-n1 1 )2

=0.5，n₁=1.75；
丙中c（C）=0.5n₂mol/L、c（B）=

4-n2

2

mol/L、c（D）=

n2

4

mol/L，
K=（

(0.5n2)2. n2 4

( 4-n2 2 )2

=0.5，n₂=2，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、等效平衡等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查分析計(jì)算能力，采用一邊倒的方法確定甲丙是等效平衡，知道化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與轉(zhuǎn)化率及物質(zhì)濃度無關(guān)，題目難度中等．