Question

8．向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2mol A、2mol B和1mol A、1mol B．相同条件下（温度T℃），发生下列反应：A（g）+B（g）?xC（g）△H＜0．测得两容器中c（A）随时间t的变化如图所示：

（1）乙容器中，平衡后物质A的转化率为50%
（2）x=1
（3）T℃时该反应的平衡常数为2
（4）下列说法中正确的是C
A、向平衡后的乙容器中充入氦气可使重新达到平衡时的c（A）增大
B、将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内相同
C、若向甲容器中再充入2mol A、2mol B，则平衡时甲容器中A的浓度范围为0.78mol•L^-1＜c（A）＜1.56mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）乙容器中，A参加反应的物质的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，根据A和B的关系式知，参加反应的B的物质的量也是0.5mol，则B的转化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}×100%$；
（2）计算甲、乙容器中A的转化率，再根据压强对A转化率的影响来确定x值；
（3）根据化学平衡常数K=$\frac{c（C）}{c（A）．c（B）}$；
（4）A．A的浓度不变，则平衡不移动；
B．升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
C．若向甲容器中再充入2molA、2molB，相当于增大压强，A在转化率比原来大．

解答 解：（1）乙容器中，A参加反应的物质的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，根据A和B的关系式知，参加反应的B的物质的量也是0.5mol，则B的转化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}×100%$=50%，故答案为：50%；
（2）甲容器反应达到平衡后，c（A）=0.78 mol•L^-1，A的转化率=$\frac{（2.0-0.78）mol/L}{2mol/L}×100%$=61%，乙容器中，A参加反应的物质的量=（1-0.5）mol/L×1L=0.5mol，A的转化率=$\frac{0.5mol/L}{1mol/L}×100%$=50%，即压强越大，A的转化率越高，所以正反应为气体体积减小的反应，则x=1，故答案为：1；
（3）反应达到平衡时，乙容器中c（A）=c（B）=c（C）=0.5 mol•L^-1，T℃时，该反应的平衡常数K=$\frac{c（C）}{c（A）．c（B）}$=$\frac{0.5}{0.5×0.5}$=2，故答案为：2；
（4）A．向平衡后的乙容器中充入惰性气体氦气，气体的浓度不变，平衡不发生移动，所以c（A）不变，故A错误；
B．将乙容器单独升温，平衡逆向移动，A的体积分数增大，更大于甲容器中A的体积分数，故B错误；
C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，则达到平衡时A的转化率比不加前增大，所以平衡时甲容器中0.78 mol•L^-1＜c（A）＜1.56 mol•L^-1，故C正确；
故答案为：C．

点评 本题考查了化学平衡的移动、化学平衡的计算、等效平衡等知识点，根据图象计算转化率，根据转化率计算x值，再结合等效平衡及影响化学平衡的因素来分析（4），注意等效平衡的应用，难度中等．