Question

可逆反应A（g）+3B（g）?2C（g）；△H＜0．有甲、乙两个容积相同且不变的密闭容器，向甲容器中加入1molA和3molB，在一定条件到下达平衡时放出热量为Q₁ kJ；在相同的条件下，向乙容器中加入2molC达到平衡后吸收热量为Q₂kJ，已知Q₁=3Q₂．下列叙述错误的是（ ）
A．甲中A的转化率为75%
B．甲、乙中C的体积分数相同
C．平衡后再向乙中加入0.25 mol A、0.75 mol B、1.5 mol C，平衡向生成C的方向移动
D．乙中的热化学反应方程式为2C（g）?A（g）+3B（g）；△H=+3Q₂ kJ?mol^-1

Answer 1

【答案】分析：由Q₁=3Q₂，可知△n_甲（A）=3△n_乙（A），则：
 甲          A（g）+3B（g） 2C（g）
起始（mol）：1       3                0
转化（mol）：x        3x               2x
平衡（mol）：1-x    3-3x               2x
乙            A（g）+3B（g） 2C（g）
起始（mol）：0        0                2
转化（mol）：       x                
平衡 （mol）：        x               2-
利用“一边倒法”，可知“1 mol A、3 mol B”与“2 mol C”是等效物料，它们在同温同容的条件下建立的平衡状态完全相同，则1-x=，x=0.75，
α（A）=×100%=75%，
C%=×100%=60%，
乙中C%=×100%=60%，以此解答该题．
解答：解：由Q₁=3Q₂，可知△n_甲（A）=3△n_乙（A），则：
 甲               A（g）+3B（g） 2C（g）
起始（mol）：1         3                     0
转化（mol）：x        3x                      2x
平衡（mol）：1-x    3-3x                     2x
乙             A（g）+3B（g） 2C（g）
起始（mol）：0        0                    2
转化（mol）：       x                    
平衡 （mol）：        x                 2-
利用“一边倒法”，可知“1 mol A、3 mol B”与“2 mol C”是等效物料，它们在同温同容的条件下建立的平衡状态完全相同，则1-x=，x=0.75，α（A）=×100%=75%，
C%=×100%=60%，乙中C%=×100%=60%，故A、B正确；
利用“一边倒法”，可知再加入“0.25 mol A、0.75 mol B、1.5 mol C”与再加入“2 mol C”等效，在恒温恒容条件下相当于增大压强，平衡向生成C的方向移动，故C正确；
乙中反应掉的C为mol==0.5mol，所给热化学方程式中2 mol C对应的反应热应为+4Q₂ kJ?mol^-1，故D错误．   
故选D．
点评：本题考查化学平衡的计算，题目难度较大，注意等效平衡的应用，解答该题时利用三段式法较为直观．