Question

3．将2molA和1mol B充入某密闭容器中发生反应：2A（g）+B（g）?xC（g），达到化学平衡后，C的体积分数为a．假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同，下列判断正确的是（　　）

• A． 若在恒温恒压下，当x=1时按1.5 mol A、1molC作为起始物质，平衡后C的体积分数仍为a
• B． 若在恒温恒容下，当x=2时将2molC作起始物质，平衡后C的体积分数仍为a
• C． 若在恒温恒压下，当x=3时1mol A、1mol B、6molC作起始物质，平衡后C的体积分数仍为a
• D． 若在恒温恒容下，按0.6mol A、0.3mol B、1.4molC作起始物质，平衡后C的体积分数仍为a，则x只能等于2

Answer 1

分析 根据等效平衡的知识解答本题，在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种：（一）恒温恒容下，对于反应前后气体体积发生变化的反应来说：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同，两平衡等效；（二）恒温恒容下，对于反应前后气体体积没有变化的反应来说：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效；（三） 恒温恒压下，对于气体体系等效转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效．

解答 解：A、在恒温恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，达到平衡状态后与原平衡等效，当x=1时，将1.5 mol A、1 mol C作为起始物，通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量分别为2.5mol、1mol，跟反应从2molA和1molB的混合物不是等效的，平衡后C的体积分数一定不等于a，故A错误；
B、恒温恒容下，当x=2时，将2molC作为起始物，通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量，则相当于起始时有2 molA和1molB，与起始充入2molA和1molB相比，为等效平衡，平衡后C的体积分数仍为a，故B正确；
C、在恒温恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，达到平衡状态后与原平衡等效．当x=3时1 mol A、1 mol B、6 mol C作起始物质，通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量，则相当于起始时有5molA和3molB，与起始充入2molA和1molB，A与B的比为2：1，达到平衡状态后与原平衡不等效，所以C的体积分数不等于a，故C错误；
D、若在恒温恒容下，按0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C作起始物质，若是=2，通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量分别为2molA、1molB，与原反应等效；但是若x=3时，反应方程式两边的气体化学计量数之和相等，压强不影响平衡，由于加入的A、B的物质的量满足2：1，达到平衡时与原平衡也是等效平衡，所以x=2、x=3都可以，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了等效平衡的知识，解题的关键：读题时注意条件，分清类别，用相应的方法求解．常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题，本题难度较大．