Question

8．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得达到平衡时的有关数据如下[已知X（g）+3Y（g）?2Z（g）△H=-Q kJ•mol^-1]：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1mol X、3mol Y	2mol Z	4mol Z
Z的浓度 （mol•L-1）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	α1	α2	α3

下列说法正确的是（　　）

• A． 2c₁＞c₃
• B． a+b=Q
• C． 2p₂＜p₃
• D． α₁+α₃＞1

Answer 1

分析 甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，乙容器反应物投入量2mol Z，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，丙容器反应物投入量4molZ，采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，所以丙与甲、乙相比，增大了压强，平衡向着正向移动，小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中X、Y转化率大于甲和乙的，据此进行解答．

解答 解：甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，乙容器反应物投入量2mol Z，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，丙容器反应物投入量4molZ，采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，所以丙与甲、乙相比，增大了压强，平衡向着正向移动，小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中X、Y转化率大于甲和乙的，
A、丙容器反应物投入量4molZ，采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY，是甲中的二倍，若平衡不移动，c₃=2c₁；丙相当于增大压强，平衡向着正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c₃＞2c₁，故A错误；
B、甲投入1molX、3molY，乙中投入2molZ，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为QkJ，故a+b=Q，故B正确；
C、丙容器反应物投入量4molZ，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p₂＞p₃，故C错误；
D、丙容器反应物投入量4molZ，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α₁+α₃=1；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α₁+α₃＜1，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算，题目难度较大，解答的关键是构建平衡建立的等效途径，试题侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养．