Question

14．t℃时，在2L密闭、恒压容器中充入1molA和1molB，发生反应：A（g）+B（g）?C（g）． 5min后达到平衡，测得C的物质的量分数为60%，则下列说法正确的是（　　）

• A． 5min内平均反应速率v_A=0.15mol•L^-1•min^-1
• B． 当同时对原平衡体系升高一定温度和增加一定压强时，达平衡后，C的物质的量分数为60%，则该反应的正反应为放热反应
• C． 保持其他条件不变，若起始时向容器中加入0.5molA、0.5molB、1.5molC，则反应将向逆反应方向进行
• D． t℃，向2L密闭、恒容容器中加入等物质的量的A和B，反应达到平衡状态时，C的物质的量分数仍为60%，则加入A的物质的量为1.6mol

Answer 1

分析 A．恒温恒压下，容器的体积减小，不能用浓度变化量表示平均反应速率；
B．增大压强平衡向正反应方向移动，与原平衡相比C的物质的量分数增大，而再升高温度，C的物质的量分数又增大为60%，说明升高温度平衡逆反应方向移动；
C．保持其他条件不变，若起始时向容器中加入0.5molA、0.5molB、1.5molC，等效为开始加入2molA、2molB，压强增大平衡正向移动，平衡时C的物质的量分数大于60%，计算开始时C的物质的量分数，与60%相比判断反应进行方向；
D．t℃时，在2L密闭、恒压容器中充入1molA和1molB，5min后达到平衡，设平衡时参加反应的A为x，则：
          A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol）：1     1      0
转化（mol）：x     x      x
平衡（mol）：1-x   1-x    x
平衡时C的物质的量分数为60%，则$\frac{x}{1-x+1-x+x}$=60%，解得x=0.75，恒温恒压下，体积之比等于物质的量之比，则平衡后气体的体积为2L×$\frac{（2-0.75）mol}{2mol}$=1.25L，则该温度平衡常数K=$\frac{\frac{0.75}{1.25}}{\frac{（1-0.75）}{1.25}×\frac{（1-0.75）}{1.25}}$=15，设加入A、B的物质的量均为ymol，反应A为amol，表示出平衡时各组分物质的量，再根据C的物质的量分数、平衡常数列方程计算解答．

解答 解：A．恒温恒压下，容器的体积减小，不能用浓度变化量表示平均反应速率，故A错误；
B．增大压强平衡向正反应方向移动，与原平衡相比C的物质的量分数增大，而再升高温度，C的物质的量分数又增大为60%，说明升高温度平衡逆反应方向移动，而升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为放热反应，故B正确；
C．保持其他条件不变，若起始时向容器中加入0.5molA、0.5molB、1.5molC，等效为开始加入2molA、2molB，压强增大平衡正向移动，平衡时C的物质的量分数大于60%，开始时C的物质的量分数为$\frac{1.5mol}{0.5mol+0.5mol+1.5mol}$=60%，故平衡向正反应方向移动，故C错误；
D．t℃时，在2L密闭、恒压容器中充入1molA和1molB，5min后达到平衡，设平衡时参加反应的A为x，则：
          A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol）：1     1       0
转化（mol）：x     x       x
平衡（mol）：1-x   1-x     x
平衡时C的物质的量分数为60%，则$\frac{x}{1-x+1-x+x}$=60%，解得x=0.75，恒温恒压下，体积之比等于物质的量之比，则平衡后气体的体积为2L×$\frac{（2-0.75）mol}{2mol}$=1.25L，则该温度平衡常数K=$\frac{\frac{0.75}{1.25}}{\frac{（1-0.75）}{1.25}×\frac{（1-0.75）}{1.25}}$=15，
设加入A、B的物质的量均为ymol，反应A为amol，则：
           A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol）：y      y      y
转化（mol）：a      a      a
平衡（mol）：y-a    y-a    a
则$\frac{a}{2y-a}$=60%，整理可得4a=3y，温度相同，平衡常数不变，则$\frac{\frac{a}{2}}{\frac{y-a}{2}×\frac{y-a}{2}}$=15，联立方程解得y=1.6，故D正确，
故选：BD．

点评 本题考查化学平衡有关计算，A选项注意体积发生变化，C选项可以利用平衡常数由浓度商相对大小进行判断但比较繁琐，注意利用等效思想解答，D中关键是平衡常数计算，属于易错题目，难度中等．