Question

已知可逆反應(yīng)A（g）+3B（g）═2C（g），△H=-Q kJ/mol（Q＞0）．有甲、乙兩個(gè)體積保持不變的密閉容器，向甲容器中加入1mol A和3mol B，在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q₁ kJ．在相同條件下，向乙中加入2mol C達(dá)到平衡后吸收熱量Q₂ kJ，已知Q₁=3Q₂．下列敘述正確的是（　　）

• A、甲中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)Q₁=Q
• B、達(dá)到平衡時(shí)，甲中C的體積分?jǐn)?shù)比乙大
• C、達(dá)到平衡后，再向乙中加入0.25mol A、0.75mol B和0.5mol C，反應(yīng)向生成C的方向進(jìn)行
• D、乙中發(fā)生的反應(yīng)熱化學(xué)方程式為2C（g）?A（g）+3B（g）△H=+Q₂ kJ/mol

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：由Q₁=3Q₂，可知△n_甲（A）=3△n_乙（A），設(shè)甲中A反應(yīng)的物質(zhì)的量為x，則乙中反應(yīng)生成A物質(zhì)的量為

x

3

，
 甲          A（g）+3B（g）?2C（g）
起始（mol）：1      3         0
轉(zhuǎn)化（mol）：x      3x        2x
平衡（mol）：1-x   3-3x       2x
乙中逆向進(jìn)行   A（g）+3B（g）?2C（g）
起始（mol）：0     0         2
轉(zhuǎn)化（mol）：

x

3

      x       

2x

3

           
平衡 （mol）：

x

3

      x      2-

2x

3

利用“一邊倒法”，可知“1 mol A、3 mol B”與“2 mol C”是等效物料，它們?cè)谕瑴赝�容的條件下建立的平衡狀態(tài)完全相同，則1-x=

x

3

，計(jì)算得到x=0.75，
α（A）=

0.75mol

1mol

×100%=75%，
C%=

2x

1-x+3-3x+2x

×100%=

2×0.75

4-2×0.75

×100%=60%，
乙中C%=×100%=60%，以此解答該題．

解答： 解：由Q₁=3Q₂，可知△n_甲（A）=3△n_乙（A），設(shè)甲中A反應(yīng)的物質(zhì)的量為x，則乙中反應(yīng)生成A物質(zhì)的量為

x

3

，
 甲          A（g）+3B（g）?2C（g）
起始（mol）：1      3         0
轉(zhuǎn)化（mol）：x      3x        2x
平衡（mol）：1-x   3-3x       2x
乙中逆向進(jìn)行   A（g）+3B（g）?2C（g）
起始（mol）：0     0         2
轉(zhuǎn)化（mol）：

x

3

      x       

2x

3

           
平衡 （mol）：

x

3

      x      2-

2x

3

利用“一邊倒法”，可知“1 mol A、3 mol B”與“2 mol C”是等效物料，它們?cè)谕瑴赝�容的條件下建立的平衡狀態(tài)完全相同，則1-x=

x

3

，計(jì)算得到x=0.75，
α（A）=

0.75mol

1mol

×100%=75%，
C%=

2x

1-x+3-3x+2x

×100%=

2×0.75

4-2×0.75

×100%=60%，
乙中C%=

2- 2 3 ×0.75

2+ 2 3 ×0.75

×100%=60%；
A、向甲容器中加入1mol A和3mol B，反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，甲中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)Q₁＜Q，故A錯(cuò)誤；
B、依據(jù)達(dá)到平衡時(shí)，甲中C的體積分?jǐn)?shù)和乙中相同，故B錯(cuò)誤；
C、利用“一邊倒法”，可知再加入“0.25 mol A、0.75 mol B、0.5 mol C”與再加入“1 mol C”等效，在恒溫恒容條件下相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向生成C的方向移動(dòng)，故C正確；
D、乙中反應(yīng)掉的C為

2

3

×0.75molmol=0.5mol，所給熱化學(xué)方程式中2 mol C對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱應(yīng)為+4Q₂ kJ?mol^-1，故D錯(cuò)誤．   
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度較大，注意等效平衡的應(yīng)用，解答該題時(shí)利用三段式法較為直觀．