Question

6．一定温度下，有可逆反应：2A（g）+2B（g）?C（g）+3D（g）；△H＜0．现将2 mol A和2 mol B充入体积为V的甲容器，将2 mol C和6 mol D充入乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为2V（如图1）．

关于两容器中反应的说法正确的是（　　）

• A． 甲容器中的反应先达到化学平衡状态
• B． 两容器中的反应均达平衡时，平衡混合物中各组份的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量不相同
• C． 两容器达平衡后升高相同的温度，两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2所示
• D． 在甲容器中再充入2 mol A和2 mol B，平衡后甲中物质C的浓度是乙中物质C的浓度的2倍

Answer 1

分析 由题意可知，该反应前后气体的物质的量不变，乙中的气体的物质的量是甲中的两倍，体积也是两倍，且温度相同，将乙容器中的物质全部转化为A、B得出甲容器的浓度与乙容器一样，所以甲与乙完全等效，结合等效平衡来解答．

解答 解：A．虽然等效平衡后甲、乙容器中A、B浓度相等，但是该反应一个是从正反应进行，一个从逆反应进行，所以无法判断哪个容器先达平衡，故A错误；
B．等效平衡后甲、乙容器中A、B浓度相等，反应前后气体体积不变，压强不变，所以平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同，故B错误；
C．△H＜0，该反应是放热反应，两容器中的反应均达平衡时，升高相同的温度，平衡向逆反应方向移动，物质D的体积分数随温度的升高而降低．因为平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，所以两容器中物质D的体积分数随温度变化应该用相同曲线表示，故C错误；
D．向甲容器中再充入2molA和2molB，等效为再甲中平衡基础上，增大1倍压强，体积缩小一倍，平衡不移动，反应物转化率不变，平衡后甲中物质C的浓度加倍，所以向甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物质C的浓度是乙容器中物质C的浓度的2倍，故D正确；
故选D．

点评 本题考查平衡的建立及等效平衡，为高频考点，把握物质的量与体积的关系、该反应为气体体积不变的反应等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意等效平衡的判断，题目难度不大．