Question

7．某可逆反應：A（g）+3B（g）?2C（g）；△H＜0．有甲乙兩個容積為0.5L的密閉容器，向甲容器中加入1molA的和3molB在一定條件下達到平衡時放出熱量為Q₁kJ；在相同條件下，向乙容器中加入2molC達到平衡時吸收熱量為Q₂kJ；已知Q₂=3Q₁．下列敘述正確的是（　�。�

• A． 乙中的熱化學方程式為2C（g）?A（g）+3B（g）；△H=+4Q₂/3kJ/mol
• B． 反應達到平衡前，甲中始終有v_正大于v_逆，乙中始終有v_正大于v_逆
• C． 在該條件下，反應2C（g）?A（g）+3B（g）的平衡常數(shù)為9×1.5²（mol/L）²
• D． 乙中C的轉(zhuǎn)化率為25%

Answer 1

分析 A、可逆反應不能完全反應，2molC分解吸收的熱量大于Q₂kJ；
B、甲中反應正向進行建立平衡，乙中逆向進行建立平衡；
C、由A分析可知平衡時乙中C為0.5mol，故：
                      2C（g）?A（g）+3B（g）
起始量（mol）：2           0             0
變化量（mol）：1.5     0.75        2.25
平衡量（mol）：0.5      0.75        2.25
再根據(jù)K=$\frac{c（A）×{c}^{3}（B）}{{c}^{2}（C）}$計算平衡常數(shù)；
D、甲容器中開始加入1molA的和3molB與乙容器中開始加入2mol C為完全等效平衡，平衡時相同組分的物質(zhì)的量相等，設甲中平衡時C為xmol，則乙中反應的C為（2-x）mol，由于Q₂=3Q₁，則（2-x）mol=3xmol，解得x=0.5，進而計算乙中C的轉(zhuǎn)化率；

解答 解：A、可逆反應不能完全反應，2molC分解吸收的熱量大于Q₂kJ，甲容器中開始加入1molA的和3molB與乙容器中開始加入2mol C為完全等效平衡，平衡時相同組分的物質(zhì)的量相等，設甲中平衡時C為xmol，則乙中反應的C為（2-x）mol，由于Q₂=3Q₁，則（2-x）mol=3xmol，解得x=0.5，故乙中C的轉(zhuǎn)化率為$\frac{（2-0.5）mol}{2mol}$×100%=75%，2molC完全分解吸收的熱量為Q₂kJ×$\frac{2mol}{1.5mol}$=$\frac{4}{3}$Q₂kJ，反應熱化學方程式為：2C（g）?A（g）+3B（g），△H=+$\frac{4}{3}$Q₂kJ/mol，故A正確；
B、甲中反應正向進行建立平衡，乙中逆向進行建立平衡，故反應達到平衡前，甲中始終有v_正大于v_逆，乙中始終有v_正小于v_逆，故B錯誤；
C、由A分析可知平衡時乙中C為0.5mol，故：
                      2C（g）?A（g）+3B（g）
起始量（mol）：2               0         0
變化量（mol）：1.5          0.75    2.25
平衡量（mol）：0.5          0.75    2.25
故平衡常數(shù)K=$\frac{c（A）×{c}^{3}（B）}{{c}^{2}（C）}$=$\frac{0.75×（2.25）^{3}}{0．{5}^{2}}$（mol/L）²=27×1.5⁴（mol/L）²，故C錯誤；
D、甲容器中開始加入1molA的和3molB與乙容器中開始加入2mol C為完全等效平衡，平衡時相同組分的物質(zhì)的量相等，設甲中平衡時C為xmol，則乙中反應的C為（2-x）mol，由于Q₂=3Q₁，則（2-x）mol=3xmol，解得x=0.5，故乙中C的轉(zhuǎn)化率為$\frac{（2-0.5）mol}{2mol}$×100%=75%，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查了化學平衡的計算、化學平衡建立、化學平衡常數(shù)等，題目難度中等，關鍵是等效平衡的應用，旨在培養(yǎng)學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．