Question

5．一定温度下可逆反应：A（s）+2B（g）?2C（g）+D（g）；△H＜0．现将1molA和2molB加入甲容器中，将4molC和2mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t₁时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）．下列说法正确的是（　　）

• A． 保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
• B． 保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
• C． 保持温度和乙中的压强不变，t₂时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t₁前的反应速率变化已省略）
• D． 保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲中B的体积分数增大，乙中B的体积分数减小

Answer 1

分析 开始加入4molC和2molD相当于起始加入2molA和4molB，即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍，而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍，在相同温度下达到相同平衡状态，平衡时同种物质的浓度相等，
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，则相当于在原来的基础上增大压强，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，甲中C的浓度小于原来的2倍；
B．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，则乙容器内的压强增大，平衡向逆反应方向移动；
C．甲温度和体积不变，加入氦气后对平衡移动没有影响，保持温度和乙中的压强不变，加入氦气后乙体积增大，平衡应向正反应方向移动，正逆反应速率都减小；
D．保持活塞位置不变，升高两个容器的温度，平衡向正反应方向移动．

解答 解：开始加入4molC和2molD相当于起始加入2molA和4molB，即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍，而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍，在相同温度下达到相同平衡状态，平衡时同种物质的浓度相等，
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，则相当于在原来的基础上增大压强，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，甲中C的浓度小于原来的2倍，即甲中C的浓度小于乙中C的浓度的2倍，故A错误；
B．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，相当于增大乙的压强，平衡向逆反应方向移动，减小加的压强平衡向正反应方向移动，达到新的平衡后，乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍，故B错误；
C．甲中温度和体积不变充入稀有气体，没有改变气体的浓度，对反应速率没有影响，可以用图2表示，乙中温度和压强不变，充入稀有气体，相当于增大容器体积，气体浓度减小，反应速率减小，生成物的浓度减小的程度大些，化学平衡正向移动，可以用图3表示，故C正确；
D．保持活塞位置不变，升高两个容器的温度，平衡向正反应方向移动，甲、乙中B的体积分数都减小，故D错误；
故选C．

点评 本题考查化学平衡及其综合应用，题目难度中等，注意从等效平衡的角度分析起始时甲乙两容器内的气体的平衡状态，关键是对等效平衡的理解，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．