Question

18．T℃时，在容积为2L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A（g）+B（g）?xC（g），按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	3mol A、2mol B	6mol A、4mol B	2mol C
到达平衡的时间（min）	5		8
A的浓度（mol/L）	c1	c2
C的体积分数	w1		w3
混合气体密度（g/L）	ρ1	ρ2

下列说法正确的是（　　）

• A． 若x＜4，则2c₁＞c₂
• B． 若x=4，则w₃=w₁
• C． 无论x的值是多少，均有2ρ₁=ρ₂
• D． 容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间短

Answer 1

分析 A．恒温恒容下，乙等效为在甲中平衡基础上压强增大一倍，若x＜4，则正反应为气体体积减小的反应，平衡正向移动，则乙中反应物转化率高于A中反应物转化率；
B．若x=4，反应前后气体的体积不变，开始只投入C与起始投料比n（A）：n（B）=3：1为等效平衡，平衡时同种物质的含量相等，甲中起始投料比为3：2，等效为在起始投料比n（A）：n（B）=3：1的基础上再加入1份的B，平衡正向移动，平衡正向移动，B的转化率降低，B的含量增大，A的含量减低，C的含量不能确定；
C．起始乙中同种物质的投入量是甲的2倍，根据质量守恒定律知，乙中气体质量为甲中2倍，容器的容积相等；
D．起始浓度越大，反应速率越快，到达平衡时间越短．

解答 解：A．恒温恒容下，乙等效为在甲中平衡基础上压强增大一倍，若x＜4，则正反应为气体体积减小的反应，平衡正向移动，则乙中反应物转化率高于A中反应物转化率，则2c₁＞c₂，故A正确；
B．若x=4，反应前后气体的体积不变，开始只投入C与起始投料比n（A）：n（B）=3：1为等效平衡，平衡时同种物质的含量相等，甲中起始投料比为3：2，等效为在起始投料比n（A）：n（B）=3：1的基础上再加入1份的B，平衡正向移动，B的转化率降低，B的含量增大，A的含量减低，C的含量不能确定，故B错误；
C．起始乙中同种物质的投入量是甲的2倍，根据质量守恒定律知，乙中气体质量为甲中2倍，容器的容积相等，则一定存在2ρ₁=ρ₂，故C正确；
D．乙中起始浓度越大，反应速率越快，到达平衡时间更短，故D错误，
故选AC．

点评 本题考查等效平衡，浓度中等，注意理解等效平衡规律：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．