Question

如圖所示，隔板Ⅰ固定不動(dòng)，活塞Ⅱ可自由移動(dòng)，M、N兩個(gè)容器中均發(fā)生反應(yīng)：A（g）+3B（g）?2C（g）△H=-192kJ?mol^-1．向M、N中，分別通入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(shuō)法正確的是（　�。�

• A、若平衡時(shí)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(shí)，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(shí)，A的轉(zhuǎn)化率為90%
• D、若x=1.4，y=1，N中達(dá)到平衡時(shí)體積為2L，C為0.4mol，則反應(yīng)起始時(shí)N的體積為2.6L

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：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?xún)蓚�(gè)平衡態(tài)也不一樣，
A、讓M、N中平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)相等，那么在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，假定反應(yīng)的A為zmol，利用三段式表示平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，進(jìn)而表示出A的體積分?jǐn)?shù)，據(jù)此判斷；
B、由于x：y=1：2，即y=2 x，設(shè)反應(yīng)中消耗掉amolA，用a表示參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量，表示出轉(zhuǎn)化率，據(jù)此比較；
C、題目中熱化學(xué)方程式的意義為1molA完全反應(yīng)，放熱192 kJ，根據(jù)實(shí)際放出的熱量計(jì)算參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量，進(jìn)而表示出轉(zhuǎn)化率進(jìn)行判斷；
D、根據(jù)平衡時(shí)C的物質(zhì)的量，利用三段式計(jì)算出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，根據(jù)壓強(qiáng)一定時(shí)，物質(zhì)的量之比等于體積比計(jì)算．

解答： 解：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?xún)蓚�(gè)平衡態(tài)也不一樣，
A、讓M、N中平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)相等，那么在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，假定反應(yīng)的A為zmol，則：
     A（g）+3B（g）?2C（g）
起始：x      y
反應(yīng)：z      3z       2z
平衡：x-z    y-3z     2z
故平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)為

x-z

x+y-2z

，A的體積分?jǐn)?shù)始終為定值，則x=y，故A正確；
B、x：y=1：2，即y=2 x，設(shè)反應(yīng)中消耗掉amolA，則：
           A（g）+3B（g）?2C（g）
初始（mol）：x     2x       0
變化（mol）：a     3a     2a
故A的轉(zhuǎn)化率=

a

x

，B的轉(zhuǎn)化率=

3a

2x

，則平衡時(shí)，M中的轉(zhuǎn)化率：A＜B，故B錯(cuò)誤；
C、題目中熱化學(xué)方程式的意義：若1molA完全反應(yīng)，放熱192 kJ，當(dāng)M中放出熱量172.8 kJ時(shí)，參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為

172.8kJ

192kJ

×1mol=0.9mol，故A的轉(zhuǎn)化率為

0.9

x

，故C錯(cuò)誤；
D、若x=1.4，y=1，N中達(dá)到平衡時(shí)體積為2 L，含有C 0.4 mol，則：
      A（g）+3B（g）?2C（g）
起始：1.4    1        0
反應(yīng)：0.2    0.6     0.4
平衡：1.2    0.4     0.4
故A、B、C的平衡時(shí)的物質(zhì)的量分別為1.2mol、0.4mol、0.4mol，則平衡時(shí)總物質(zhì)的量為2mol，
根據(jù)壓強(qiáng)一定時(shí)，物質(zhì)的量之比等于體積比，設(shè)平衡時(shí)體積為VL，則

2.4mol

2mol

=

2L

VL

，所以V=

5

3

L，故D錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等，難度較大，D選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，注意根據(jù)平衡常數(shù)判斷平衡移動(dòng)方向，A選項(xiàng)中注意數(shù)據(jù)的分析處理．