Question

15．將2molA和1molB充入某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A（g）+B（g）?xC（g），達到化學(xué)平衡后，C的體積分數(shù)為a，假設(shè)該反應(yīng)的條件分別和下列各選項的條件相同，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 若在恒溫恒壓下：當x=1時，按1.5molA、1molC作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為a
• B． 若在恒溫恒容下：當x=2時，將3molC作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為a
• C． 若在恒溫恒壓下：當x=3時，按1molA、1molB、1molC作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)為a
• D． 若在恒溫恒容下：按0.6molA、0.3molB、1.4molC作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為a，則x為2或3

Answer 1

分析 根據(jù)等效平衡的知識解答本題，在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下三種：（一）恒溫恒容下，對于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)來說：等價轉(zhuǎn)化后，對應(yīng)各物質(zhì)起始投料的物質(zhì)的量與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效；（二）恒溫恒容下，對于反應(yīng)前后氣體體積沒有變化的反應(yīng)來說：等價轉(zhuǎn)化后，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效；（三） 恒溫恒壓下，對于氣體體系等效轉(zhuǎn)化后，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效．

解答 解：A、在恒溫恒壓下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，達到平衡狀態(tài)后與原平衡等效，當x=1時，將1.5 mol A、1 mol C作為起始物，通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成A和B的物質(zhì)的量分別為3.5mol、1mol，跟反應(yīng)從2molA和1molB的混合物不是等效的，平衡后C的體積分數(shù)一定不等于a，故A錯誤；
B、恒溫恒容下，當x=2時，將3molC作為起始物，通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成A和B的物質(zhì)的量，則相當于起始時有3molA和1.5molB，與起始充入2molA和1molB相比，壓強增大，平衡向右移，達平衡后，C的體積分數(shù)增大，故B錯誤；
C、在恒溫恒壓下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，達到平衡狀態(tài)后與原平衡等效．當x=3時1 mol A、1 mol B、1 mol C作起始物質(zhì)，通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成A和B的物質(zhì)的量，則相當于起始時有$\frac{5}{3}$molA和$\frac{4}{3}$molB，與起始充入2molA和1molB，A與B的比為2：1，達到平衡狀態(tài)后與原平衡不等效，所以C的體積分數(shù)不等于a，故C錯誤；
D、若在恒溫恒容下，按0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C作起始物質(zhì)，若是=2，通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成A和B的物質(zhì)的量分別為2molA、1molB，與原反應(yīng)等效；但是若x=3時，反應(yīng)方程式兩邊的氣體化學(xué)計量數(shù)之和相等，壓強不影響平衡，由于加入的A、B的物質(zhì)的量滿足2：1，達到平衡時與原平衡也是等效平衡，所以x=2、x=3都可以，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了等效平衡的知識，解題的關(guān)鍵：讀題時注意條件，分清類別，用相應(yīng)的方法求解．常采用“等價轉(zhuǎn)換”的方法，分析和解決等效平衡問題．