Question

16．有a、b兩個密閉容器，已知a容器的容積不變，b容器中的活塞可以上下移動，以保持內外壓強相等．在相同條件下將3molA，1molB分別同時混合于a、b兩容器中，發(fā)生反應3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）．回答下列問題：
（1）達平衡時，a中A、C的濃度分別M mol/L和N mol/L，b中A、C的濃度分別為m mol/L和n mol/L，則M＜  m；（填“＞”，“＜”或無法比較）
（2）若將2molC和2molD充入a中，保持溫度不變，平衡時C的濃度為Ymol/L，則Y和N之間的關系為
Y＜  N；（填“＞”，“＜”或無法比較）
（3）若將4molC和2molD充入a中，保持溫度不變，平衡時A的濃度為W mol/L，則W與M的關系是C
A、W=2M           B、W＜M           C、M＜W＜2M         D、W＞2M
（4）保持溫度不變，按下列比例分別充入a，b兩容器中，達到平衡后a中C的濃度仍為N mol/L的是④⑤，b中C的濃度仍為n mol/L的是①④⑤．
①6molA+2molB           ②3molA+2molC          ③2molC+1molB+1molD
④2molC+1molD           ⑤1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD．

Answer 1

分析 （1）a保持容積不變，為等容變化，b保持內外壓強相等，為等壓變化，發(fā)生反應3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）是氣體物質的量減少的反應，故b相當于在a平衡的基礎上加壓，平衡右移，平衡移動不能消除A的濃度增大，到達新平衡時的濃度高于原平衡，據此解答；
（2）將2 mol C和2 mol D充入a中相當于開始充入3 mol A+1 mol B，平衡時再充入1mol的D，平衡向消耗C的方向移動，所以C的濃度減少；
（3）若將4molC和2molD充入a中，相當于開始充入6 mol A+2 mol B，壓強增大，平衡向右移動，反應物轉化率增大，參加反應的A的物質的量大于原平衡的2倍，平衡移動不能消除A的濃度增大，到達新平衡時的濃度高于原平衡；
（4）要想達到平衡后a中C的濃度仍為N mol•L^-1，與原體系是等效平衡，等溫等容的條件下，相同物質的投料量相等；等溫等壓的條件下，相同物質的投料量相等．

解答 解：（1）a保持容積不變，為等容變化，b保持內外壓強相等，為等壓變化，發(fā)生反應3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）是氣體物質的量減少的反應，故b相當于在a平衡的基礎上加壓，平衡右移，平衡移動不能消除A的濃度增大，到達新平衡時的濃度高于原平衡，故b中平衡時A的濃度大于a中A的平衡濃度，即M＜m，故答案為：＜；
（2）將2 mol C和2 mol D充入a中相當于開始充入3 mol A+1 mol B，平衡時再充入1mol的D，平衡向消耗C的方向移動，所以C的濃度減少，所以小于N mol•L^-1，故答案為：＜；
（3）若將4molC和2molD充入a中，相當于開始充入6 mol A+2 mol B，壓強增大，平衡向右移動，反應物轉化率增大，參加反應的A的物質的量大于原平衡的2倍，平衡時A的濃度小于原平衡的2倍，平衡移動不能消除A的濃度增大，到達新平衡時的濃度高于原平衡，故M＜R＜2M，
故選：C；
（4）保持溫度不變，按下列比例分別充入a、b兩容器中，達到平衡后a中C的濃度仍為N mol•L^-1，一邊倒轉化為同一物質，物質的量相同④2molC+1molD ⑤1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD相當于3mol A、1mol B；要想b中C的濃度仍為n mol•L^-1，轉化為相同物質的物質的量成比例，①6molA+2molB、④2molC+1molD、⑤1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD轉化為A與B的物質的量之比3：1，故選：④⑤；①④⑤．

點評 本題考查化學平衡移動與計算，難度中等，注意利用等效思想設計平衡建立的途徑，（1）中A的濃度比較為易錯點，學生容易根據平衡移動分析判斷a中濃度大，忽略體積的減小，注意根據平衡移動原理或平衡常數理解．