Question

10．在容积不变的密闭容器中，充入1 mol A气体、2 mol B气体和1 mol C气体，发生A+2 B?n C的反应，一段时间后达到平衡，此时C的物质的量是开始时的2.4倍，且增大压强会使A的转化率增大；升高平衡体系温度，再达平衡后体系中C的体积分数为13%，则下列判断错误的是（　　）

• A． n=2
• B． 第一次达平衡时，反应消耗的A为0.7 mol
• C． 充入氮气后，反应速率加快，平衡正向移动
• D． 正反应放热

Answer 1

分析 增大压强会使A的转化率增大，说明增大压强平衡向着正向移动，该反应为气体体积缩小的反应，则n＜1+2=3；达到平衡时C的物质的量是开始时的2.4倍，则平衡时C的物质的量为1mol×2.4=2.4mol，即平衡时生成1.4molC，n=1时消耗A的物质的量为1.4mol＞1mol，不可能，结合n＜3可知n只能为2，该反应为A+2 B?2C，利用差量法计算出原平衡时C的体积分数，根据升温后C的体积分数变化判断反应热，据此进行解答．

解答 解：A．增大压强A的转化率增大，说明增大压强平衡向着正向移动，该反应为气体体积缩小的反应，则n＜1+2=3；达到平衡时C的物质的量是开始时的2.4倍，则平衡时C的物质的量为1mol×2.4=2.4mol，即平衡时生成1.4molC，n=1时消耗A的物质的量为1.4mol＞1mol，不可能，结合n＜3可知n只能为2，故A正确；
B．第一次达平衡时生成1.4molC，根据反应A+2 B?2C可知反应消耗的A为：1.4mol×$\frac{1}{2}$=0.7 mol，故B正确；
C．容器容积不变，充入氮气后各组分的浓度不变，则反应速率、化学平衡都不变，故C错误；
D．第一次平衡时C的物质的量为2.4mol，反应生成了1.4molC，则
  A+2 B?2C△n
  1    2       2         1
         1.4mol     0.7mol，
则平衡时气体总物质的量为：1mol+2mol+1mol-0.7mol=3.3mol，相同条件下气体体积分数=气体物质的量分数，则C的体积分数=$\frac{2.4mol}{3.3mol}$×100%≈72.7%，升高平衡体系温度，再达平衡后体系中C的体积分数为13%＜72.7%，说明升高温度平衡向着逆向移动，则该反应为放热反应，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，根据题干数据正确判断n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、理解能力及化学计算能力．