题目内容

20．如图所示，关闭活塞，向甲、乙两刚性密闭容器中分别充入1mol A、2mol B，此时甲、乙的容积均为2L（连通管体积忽略不计）．在T℃时，两容器中均发生下述反应：A（g）+2B（g）?2C（g）+3D（g），△H＜0．达平衡时，乙的体积为2.6L，下列说法正确的是（　　）
A．甲中反应的平衡常数小于乙
B．当乙中A与B的体积分数之比为1：2时，反应达到平衡状态
C．平衡时甲容器中A的物质的量小于0.55 mol
D．若打开活塞K，达平衡时乙容器的体积为3.2 L

分析 A．温度不变，K不变；
B．起始量为1：2，转化量为1：2；
C．达平衡时，乙的体积为2.6L，由体积比等于物质的量比可知，$\frac{2L}{2.6L}=\frac{3mol}{n}$，n=3.9mol，则
           A（g）+2B（g）?2C（g）+3D（g）
开始       1               2        0            0
转化       x              2x        2x         3x
平衡   1-x             2-2x       2x         3x
1-x+2-2x+2x+3x=3.9，解得x=0.45，
即平衡时A的物质的量为0.55mol，甲保存恒容，相当于乙平衡后加压，平衡逆向移动；
D．打开活塞K，相当于等压条件，与原来的乙为等效平衡，反应后总体积为2.6L×2=5.2L．

解答 解：A．温度不变，K不变，则甲中反应的平衡常数等于乙，故A错误；
B．起始量为1：2，转化量为1：2，则乙中A与B的体积分数之比为1：2时，不能判定平衡状态，故B错误；
C．达平衡时，乙的体积为2.6L，由体积比等于物质的量比可知，$\frac{2L}{2.6L}=\frac{3mol}{n}$，n=3.9mol，则
           A（g）+2B（g）?2C（g）+3D（g）
开始       1               2        0            0
转化       x              2x        2x         3x
平衡   1-x             2-2x       2x         3x
1-x+2-2x+2x+3x=3.9，解得x=0.45，
即平衡时A的物质的量为0.55mol，甲保存恒容，相当于乙平衡后加压，平衡逆向移动，则平衡时甲中A的物质的量大于0.55mol，故C错误；
D．打开活塞K，相当于等压条件，与原来的乙为等效平衡，反应后总体积为2.6L×2=5.2L，则达平衡时乙容器的体积为5.2L-2L=3.2 L，故D正确；
故选D．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握平衡三段法、K的影响因素、平衡移动为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意等效平衡的判断，题目难度不大．

练习册系列答案
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