Question

10．在容積不變的密閉容器中，充入1 mol A氣體、2 mol B氣體和1 mol C氣體，發(fā)生A+2 B?n C的反應，一段時間后達到平衡，此時C的物質的量是開始時的2.4倍，且增大壓強會使A的轉化率增大；升高平衡體系溫度，再達平衡后體系中C的體積分數為13%，則下列判斷錯誤的是（　　）

• A． n=2
• B． 第一次達平衡時，反應消耗的A為0.7 mol
• C． 充入氮氣后，反應速率加快，平衡正向移動
• D． 正反應放熱

Answer 1

分析 增大壓強會使A的轉化率增大，說明增大壓強平衡向著正向移動，該反應為氣體體積縮小的反應，則n＜1+2=3；達到平衡時C的物質的量是開始時的2.4倍，則平衡時C的物質的量為1mol×2.4=2.4mol，即平衡時生成1.4molC，n=1時消耗A的物質的量為1.4mol＞1mol，不可能，結合n＜3可知n只能為2，該反應為A+2 B?2C，利用差量法計算出原平衡時C的體積分數，根據升溫后C的體積分數變化判斷反應熱，據此進行解答．

解答 解：A．增大壓強A的轉化率增大，說明增大壓強平衡向著正向移動，該反應為氣體體積縮小的反應，則n＜1+2=3；達到平衡時C的物質的量是開始時的2.4倍，則平衡時C的物質的量為1mol×2.4=2.4mol，即平衡時生成1.4molC，n=1時消耗A的物質的量為1.4mol＞1mol，不可能，結合n＜3可知n只能為2，故A正確；
B．第一次達平衡時生成1.4molC，根據反應A+2 B?2C可知反應消耗的A為：1.4mol×$\frac{1}{2}$=0.7 mol，故B正確；
C．容器容積不變，充入氮氣后各組分的濃度不變，則反應速率、化學平衡都不變，故C錯誤；
D．第一次平衡時C的物質的量為2.4mol，反應生成了1.4molC，則
  A+2 B?2C△n
  1    2       2         1
         1.4mol     0.7mol，
則平衡時氣體總物質的量為：1mol+2mol+1mol-0.7mol=3.3mol，相同條件下氣體體積分數=氣體物質的量分數，則C的體積分數=$\frac{2.4mol}{3.3mol}$×100%≈72.7%，升高平衡體系溫度，再達平衡后體系中C的體積分數為13%＜72.7%，說明升高溫度平衡向著逆向移動，則該反應為放熱反應，故D正確；
故選C．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，根據題干數據正確判斷n為解答關鍵，注意掌握化學平衡及其影響，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．