Question

8．向甲乙兩個容積均為1L的恒容容器中，分別充入2mol A、2mol B和1mol A、1mol B．相同條件下（溫度T℃），發(fā)生下列反應：A（g）+B（g）?xC（g）△H＜0．測得兩容器中c（A）隨時間t的變化如圖所示：

（1）乙容器中，平衡后物質A的轉化率為50%
（2）x=1
（3）T℃時該反應的平衡常數為2
（4）下列說法中正確的是C
A、向平衡后的乙容器中充入氦氣可使重新達到平衡時的c（A）增大
B、將乙容器單獨升溫可使乙容器內各物質的體積分數與甲容器內相同
C、若向甲容器中再充入2mol A、2mol B，則平衡時甲容器中A的濃度范圍為0.78mol•L^-1＜c（A）＜1.56mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）乙容器中，A參加反應的物質的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，根據A和B的關系式知，參加反應的B的物質的量也是0.5mol，則B的轉化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}×100%$；
（2）計算甲、乙容器中A的轉化率，再根據壓強對A轉化率的影響來確定x值；
（3）根據化學平衡常數K=$\frac{c（C）}{c（A）．c（B）}$；
（4）A．A的濃度不變，則平衡不移動；
B．升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動；
C．若向甲容器中再充入2molA、2molB，相當于增大壓強，A在轉化率比原來大．

解答 解：（1）乙容器中，A參加反應的物質的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，根據A和B的關系式知，參加反應的B的物質的量也是0.5mol，則B的轉化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}×100%$=50%，故答案為：50%；
（2）甲容器反應達到平衡后，c（A）=0.78 mol•L^-1，A的轉化率=$\frac{（2.0-0.78）mol/L}{2mol/L}×100%$=61%，乙容器中，A參加反應的物質的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，A的轉化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}×100%$=50%，即壓強越大，A的轉化率越高，所以正反應為氣體體積減小的反應，則x=1，故答案為：1；
（3）反應達到平衡時，乙容器中c（A）=c（B）=c（C）=0.5 mol•L^-1，T℃時，該反應的平衡常數K=$\frac{c（C）}{c（A）．c（B）}$=$\frac{0.5}{0.5×0.5}$=2，故答案為：2；
（4）A．向平衡后的乙容器中充入惰性氣體氦氣，氣體的濃度不變，平衡不發(fā)生移動，所以c（A）不變，故A錯誤；
B．將乙容器單獨升溫，平衡逆向移動，A的體積分數增大，更大于甲容器中A的體積分數，故B錯誤；
C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，則達到平衡時A的轉化率比不加前增大，所以平衡時甲容器中0.78 mol•L^-1＜c（A）＜1.56 mol•L^-1，故C正確；
故答案為：C．

點評 本題考查了化學平衡的移動、化學平衡的計算、等效平衡等知識點，根據圖象計算轉化率，根據轉化率計算x值，再結合等效平衡及影響化學平衡的因素來分析（4），注意等效平衡的應用，難度中等．