Question

在一個(gè)固定體積的密閉容器中，加入2mol A和1mol B發(fā)生反應(yīng)：2A（g）+B（g）?3C（g）+D（g）達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為nmol/L．若維持容器體積和溫度不變，按下列各種配比為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為nmol/L的是

 

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A．4mol A+2mol B   B．2mol A+1mol B+3mol C+1mol D
C．3mol A+1mol B   D．3mol C+1mol D  
E．1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
變式題（1）：C的濃度大于nmol/L的是

 

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變式題（2）：將可逆反應(yīng)中A（g）改為A（s），則C的濃度仍為nmol/L的是

 

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變式題（3）：若起始時(shí)加入amol A，bmol B，cmol C，dmol D，要使平衡后C的濃度仍為nmol/L，則a、b、c、d之間應(yīng)滿足的關(guān)系是

 

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變式題（4）：若將題中“維持容器體積和溫度不變”改為“維持容器壓強(qiáng)和溫度不變”，則C的濃度仍為nmol/L的是

 

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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：恒溫恒容下，不同途徑達(dá)到平衡后，C的濃度仍為a mol/L，說(shuō)明與原平衡為等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A）=2mol，n（B）=1mol即可，恒溫恒壓容器中滿足起始量之比相同，據(jù)此解答．

解答： 解：A、開(kāi)始加入4molA+2molB，相當(dāng)于在加入2molA和1molB達(dá)平衡后，再加入2molA和1molB，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，平衡時(shí)C的濃度大于nmol/L，但轉(zhuǎn)化率降低，故C的濃度小于2nmol/L，故A錯(cuò)誤；
B、開(kāi)始加入2molA+1molB+3molC+1molD，將3molC、1molD按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，故等效為開(kāi)始加入4molA+2molB所到達(dá)的平衡，由A中分析可知，平衡時(shí)C的濃度大于nmol/L，故B錯(cuò)誤；
C、開(kāi)始加入3molA+1molB，可以等效于加入2molA、1molB到達(dá)的平衡，再加入1molA，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，平衡時(shí)C的濃度大于nmol/L，故C錯(cuò)誤；
D、開(kāi)始加入3molC、1molD，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，與原平衡為等效平衡，C的濃度仍為nmol/L，故D正確；
E、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D，轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的起始量，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，故等效為開(kāi)始加入2molA、1molB所到達(dá)的平衡，C的濃度仍為nmol/L，故E正確；
故選DE；
變式（1）：開(kāi)始加入4molA+2molB，相當(dāng)于在加入2molA和1molB達(dá)平衡后，再加入2molA和1molB，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，平衡時(shí)C的濃度大于nmol/L，A符合；將3molC、1molD按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，故等效為開(kāi)始加入4molA+2molB所到達(dá)的平衡，由A中分析可知，平衡時(shí)C的濃度大于nmol/L，B符合；開(kāi)始加入3molA+1molB，可以等效于加入2molA、1molB到達(dá)的平衡，再加入1molA，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，平衡時(shí)C的濃度大于nmol/L，C符合；開(kāi)始加入3molC、1molD，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，與原平衡為等效平衡，C的濃度仍為nmol/L，D不符合；1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D，轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的起始量，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，故等效為開(kāi)始加入2molA、1molB所到達(dá)的平衡，C的濃度仍為nmol/L，E不符合，所以C的濃度大于nmol/L的有ABC，
故答案為：ABC；
變式（2）：將可逆反應(yīng)中A（g）改為A（s），C的濃度仍為nmol/L，說(shuō)明A的量對(duì)平衡無(wú)影響，轉(zhuǎn)化起始量與加入1molB達(dá)到相同的平衡狀態(tài)；
A．4mol A+2mol B，和加入1molB相比，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡逆向 進(jìn)行，C濃度變化，故A不符合；
B．2mol A+1mol B+3mol C+1mol D，轉(zhuǎn)化為起始量，為開(kāi)始加入4molA+2molB所到達(dá)的平衡，和加入1molB相比，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡逆向 進(jìn)行，C濃度變化，故B不符合；
C．3mol A+1mol B，與加入1molB相同，C濃度不變，故C符合；
D．3mol C+1mol D轉(zhuǎn)化為起始量，可得2molA、1molB，與加入1molB相同，C濃度不變，故D符合；
E．1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol，轉(zhuǎn)化為起始量，可得2molA、1molB，與加入1molB相同，故E符合；
則C的濃度仍為nmol/L的是CDE；
故答案為：CDE；
變式（3）：若起始時(shí)加入amol A，bmol B，cmol C，dmol D，要使平衡后C的濃度仍為nmol/L，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A）=2mol，n（B）=1mol即可，
              2A（g）+B（g）?3C（g）+D（g）
起始量（mol）  a       b       c      d
轉(zhuǎn)化量        

2c

3

    

1

3

c      0      0
相當(dāng)于起始量  a+

2c

3

    b+

1

3

c    
則a、b、c、d之間應(yīng)滿足：c=3d  a+

2c

3

=2    b+

1

3

c=1；
故答案為：c=3d  a+

2c

3

=2    b+

1

3

c=1；
變式（4）：若將題中“維持容器體積和溫度不變”改為“維持容器壓強(qiáng)和溫度不變”，則C的濃度仍為nmol/L的是滿足轉(zhuǎn)化后的起始量和原來(lái)起始量等比等效，
A、開(kāi)始加入4molA+2molB，相當(dāng)于在加入2molA和1molB達(dá)平衡后，再加入2molA和1molB，達(dá)到平衡狀態(tài)相同，C的濃度仍為nmol/L，故A符合；
B、開(kāi)始加入2molA+1molB+3molC+1molD，將3molC、1molD按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，故等效為開(kāi)始加入4molA+2molB所到達(dá)的平衡，最后達(dá)到相同平衡狀態(tài)，C的濃度仍為nmol/L，故B符合；
C、開(kāi)始加入3molA+1molB，可以等效于加入2molA、1molB到達(dá)的平衡，再加入1molA，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，C的濃度變化，故C不符合；
D、開(kāi)始加入3molC、1molD，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，與原平衡為等效平衡，C的濃度仍為nmol/L，故D符合；
E、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D，轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的起始量，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得2molA、1molB，故等效為開(kāi)始加入2molA、1molB所到達(dá)的平衡，C的濃度仍為nmol/L，故E符合；
故答案為：ABDE．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡建立的過(guò)程分析，等效平衡的分析判斷，掌握平衡過(guò)程的建立和分析方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．