Question

20．已知A和B生成C的反應(yīng)方程式：2 A_（g）+B_（g）=x C_（g）．甲容器充入2mol A和1mol B，達平衡后，C在平衡混合氣中的體積分數(shù)為φ、物質(zhì)的量n₁；乙容器中充入1.4mol A，0.7mol B和0.6mol C，達平衡后C在平衡混合氣中的體積數(shù)為φ、物質(zhì)的量為n₂，下列說法正確的是（　　）

• A． 若甲乙兩容器均為恒容容器，則x必等于2
• B． 若甲乙兩容器均為恒壓容器，則x必等于3
• C． 若甲為恒壓容器，乙為恒容容器，且x不等于3，則n₁必大于n₂
• D． 若甲為恒容容器，乙為恒壓容器，且x等于3，則n₁必大于n₂

Answer 1

分析 A．在恒溫恒容下，開始甲容器充入2molA和1molB與開始乙容器中充入 1.4molA，0.7molB 和 0.6molC，達到平衡后，C的體積分數(shù)為φ，說明兩個平衡為完全等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，應(yīng)該滿足：n（A）=2mol、n（B）=1mol，另外，對于反應(yīng)前后氣體的計量數(shù)之和相等的反應(yīng)，物質(zhì)的投料呈相同比例時也是等效平衡；
B．若甲、乙兩容器為恒壓容器下，只要反應(yīng)物成比例就等效，無論x取什么數(shù)，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，都滿足n（A）：n（B）=2：1，所以始終處于等效平衡；
C．若甲為恒壓容器、乙為恒容容器，且 x≠3，則x=2時，開始甲容器充入2molA和1molB與開始乙容器中充入 1.4molA，0.7molB 和 0.6molC，達到平衡后，C的體積分數(shù)為φ，說明為完全等效平衡，所以n₁=n₂；
D．若甲為恒容容器、乙為恒壓容器，且 x=3，則反應(yīng)前后氣體體積相等，氣體的物質(zhì)的量始終不變，所以n₁=3mol，n₂=于1.4mol+0.7mol+0.6molC=2.7mol．

解答 解：A．在恒溫恒容下，開始甲容器充入2molA和1molB與開始乙容器中充入 1.4molA，0.7molB 和 0.6molC，達到平衡后，C的體積分數(shù)為φ，說明兩個平衡為完全等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，應(yīng)該滿足：n（A）=2mol、n（B）=1mol，則：1.4mol+$\frac{0.6}{x}$×2=2mol，解得：x=2，另外，對于反應(yīng)前后氣體的計量數(shù)之和相等的反應(yīng)，物質(zhì)的投料呈相同比例時也是等效平衡，所以x=3也是正確的，所以x可能為2或3，故A錯誤；
B．若甲、乙兩容器為恒壓容器下，只要反應(yīng)物成比例就等效，開始甲容器充入2molA和1molB與開始乙容器中充入 1.4molA，0.7molB 和 0.6molC，無論x取什么數(shù)，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，都滿足n（A）：n（B）=2：1，所以始終處于等效平衡，故B錯誤；
C．若甲為恒壓容器、乙為恒容容器，且 x≠3，則x=2時，開始甲容器充入2molA和1molB與開始乙容器中充入 1.4molA，0.7molB 和 0.6molC，達到平衡后，C的體積分數(shù)為φ，說明為完全等效平衡，所以n₁=n₂，故C錯誤；
D．若甲為恒容容器、乙為恒壓容器，且 x=3，則反應(yīng)前后氣體體積相等，氣體的物質(zhì)的量始終不變，所以n₁=3mol，n₂=1.4mol+0.7mol+0.6molC=2.7mol，即n₁必大于n₂，故D正確，
故選：D．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算，涉及等效平衡問題，關(guān)鍵是對等效平衡規(guī)律的理解掌握，難度中等．