Question

9．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
反应物的投入量	3molA、2molB	6molA、4molB	2molC
达到平衡的时间/min	5		8
A的浓度/mol•L-1	C1	C2
C的体积分数/%	ω1		ω3
混合气体的密度/g•L-1	ρ1	ρ2

下列说法正确的是（　　）

• A． 若 x＜4，2C₁＜C₂
• B． 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
• C． 无论x的值是多少，均有2ρ₁=ρ₂
• D． 若 x=4，则ω₁=ω₃

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．起始浓度越大，反应速率越快，则到达平衡时间越短；
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．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．

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错误；
B．乙中起始浓度越大，反应速率越快，到达平衡时间更短，所以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长，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．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D错误；
故选C．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，涉及等效平衡的判断、化学平衡及其影响化学反应速率、转化率等知识，注意判断等效平衡为解答关键，注意掌握化学平衡及其影响，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．