Question

4．有a、b两个极易导热的密闭容器，a保持容积不变，b中的活塞可上下移动，以保持内外压强相等．在相同条件下将3mol A，1mol B分别同时混合于a、b两容器中，发生反应3A（g ）+B（g）?2C（g）+D（g）
（1）达平衡时，a中A的浓度为M mol•L^-1，C的浓度为N mol•L^-1，b中A的浓度 为m mol•L^-1，C的浓度为n mol•L^-1，则M＜m；N＜n；（填＞、＜、=、无法比较）
（2）保持温度不变，按下列配比分别充入a、b两容器，达平衡后a中C的浓度为N mol•L^-1的是DE，b中C的浓度为n mol•L^-1的是ADE
A．6mol A+2mol B                                B．3mol A+2mol C
C．1mol B+2mol C+1mol D                         D．2mol C+1mol D
E．1.5mol A+0.5mol B+1mol C+0.5mol D
（3）若将2mol C和2mol D充入a中，保持温度不变，平衡时A的浓度为Wmol•L^-1，C的浓度为Ymol•L^-1，则W和M，Y和N之间的关系为W＞M、Y＜N；（填＞、＜、=、无法比较）．
（4）保持温度不变，若将4mol C和2mol D充入a中，平衡时A的浓度为Rmol•L^-1则C
A．R=2M           B．R＜M           C．M＜R＜2M          D．R＞2M．

Answer 1

分析 （1）a保持容积不变，b保持内外压强相等，反应3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）是气体物质的量减少的反应，平衡时a中压强比b中小，故b相当于在a平衡的基础上加压，平衡右移，平衡移动不能消除A的浓度增大，到达新平衡时的浓度高于原平衡；
（2）改变起始投料比，要想达到平衡后a中C的浓度仍为N mol•L^-1，恒温恒容下，与原平衡是完全等效平衡，按化学计量数转化到方程式左边，满足与原平衡中相同物质的起始投料量相等；
b中C的浓度为n mol•L^-1，与原平衡为等效平衡，等温等压的条件下，按化学计量数转化到方程式左边，满足与原平衡中物质的投料量比；
（3）若将2molC和2molD充入a中，等效为开始投入3molA（g）、1molB（g）、1molD（g），与原平衡相比平衡逆向移动；
（4）将4 mol C和2 mol D充入a中相当于开始充入6 mol A、2 mol B，压强增大，平衡向右移动，反应物转化率增大，参加反应的A的物质的量大于原平衡的2倍，平衡移动不能消除A的浓度增大，到达新平衡时的浓度高于原平衡．

解答 解：（1）a保持容积不变，b保持内外压强相等，反应3A（g）+B（g）?2C（g）+D（g）是气体物质的量减少的反应，平衡时a中压强比b中小，故b相当于在a平衡的基础上加压，平衡右移，平衡移动不能消除A的浓度增大，到达新平衡时的浓度高于原平衡，故b中平衡时A的浓度大于a中A的平衡浓度，即M＜m，平衡右移，b中C的平衡浓度高于a中C的平衡浓度，即N＜n，
故答案为：＜，＜；
（2）改变起始投料比，要想达到平衡后a中C的浓度仍为N mol•L^-1，恒温恒容下，与原平衡是完全等效平衡，按化学计量数转化到方程式左边，满足与原平衡中相同物质的起始投料量相等，选项中DE符合；
b中C的浓度为n mol•L^-1，与原平衡为成比例等效平衡，等温等压的条件下，按化学计量数转化到方程式左边，满足与原平衡中物质的投料量比相等，选项中ADE符合，
故答案为：DE；ADE；
（3）若将2molC和2molD充入a中，等效为开始投入3molA（g）、1molB（g）、1molD（g），与原平衡相比平衡逆向移动，故平衡时A的浓度增大，C的浓度减小，即W＞M、Y＜N，
故答案为：＞；＜；
（4）将4mol C和2 mol D充入a中相当于开始充入6 mol A+2 mol B，压强增大，平衡向右移动，反应物转化率增大，参加反应的A的物质的量大于原平衡的2倍，平衡时A的浓度小于原平衡的2倍，平衡移动不能消除A的浓度增大，到达新平衡时的浓度高于原平衡，故M＜R＜2M，
故选：C．

点评 本题考查化学平衡移动与计算，难度中等，注意利用等效思想设计平衡建立的途径，理解等效平衡规律：1、恒温恒容，反应前后气体体积不等，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等量；反应前后气体体积相等，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等比，2：恒温恒压，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等比．