Question

將2mol A和1mol B充入某密閉容器中發(fā)生反應：2A（g）+B（g）?xC（g），達到化學平衡后，C的體積分數(shù)為a．假設該反應的條件分別和下列各選項的條件相同，下列判斷正確的是（　　）

A．若在恒溫恒壓下，當x=1時按1.5 mol A、1 mol C作為起始物質(zhì)，平衡后C的體積分數(shù)仍為a

B．若在恒溫恒容下，當x=2時將2 mol C作起始物質(zhì)，平衡后C的體積分數(shù)仍為a

C．若在恒溫恒壓下，當x=3時1 mol A、1 mol B、6 mol C作起始物質(zhì)，平衡后C的體積分數(shù)仍為a

D．若在恒溫恒容下，按0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C作起始物質(zhì)，平衡后C的體積分數(shù)仍為a，則x只能等于2

Answer 1

分析：根據(jù)等效平衡的知識解答本題，在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下三種：（一）恒溫恒容下，對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的反應來說：等價轉化后，對應各物質(zhì)起始投料的物質(zhì)的量與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效；（二）恒溫恒容下，對于反應前后氣體體積沒有變化的反應來說：等價轉化后，只要反應物（或生成物）的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效；（三） 恒溫恒壓下，對于氣體體系等效轉化后，只要反應物（或生成物）的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效．

解答：解：A、在恒溫恒壓下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學計量數(shù)之比換算成化學方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，達到平衡狀態(tài)后與原平衡等效，當x=1時，將1.5 mol A、1 mol C作為起始物，通過反應的化學計量數(shù)之比換算成A和B的物質(zhì)的量分別為2.5mol、1mol，跟反應從2molA和1molB的混合物不是等效的，平衡后C的體積分數(shù)一定不等于a，故A錯誤；
B、恒溫恒容下，當x=2時，將2molC作為起始物，通過反應的化學計量數(shù)之比換算成A和B的物質(zhì)的量，則相當于起始時有2 molA和1molB，與起始充入2molA和1molB相比，為等效平衡，平衡后C的體積分數(shù)仍為a，故B正確；
C、在恒溫恒壓下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學計量數(shù)之比換算成化學方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，達到平衡狀態(tài)后與原平衡等效．當x=3時1 mol A、1 mol B、6 mol C作起始物質(zhì)，通過反應的化學計量數(shù)之比換算成A和B的物質(zhì)的量，則相當于起始時有5molA和3molB，與起始充入2molA和1molB，A與B的比為2：1，達到平衡狀態(tài)后與原平衡不等效，所以C的體積分數(shù)不等于a，故C錯誤；
D、若在恒溫恒容下，按0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C作起始物質(zhì)，若是=2，通過反應的化學計量數(shù)之比換算成A和B的物質(zhì)的量分別為2molA、1molB，與原反應等效；但是若x=3時，反應方程式兩邊的氣體化學計量數(shù)之和相等，壓強不影響平衡，由于加入的A、B的物質(zhì)的量滿足2：1，達到平衡時與原平衡也是等效平衡，所以x=2、x=3都可以，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查了等效平衡的知識，解題的關鍵：讀題時注意條件，分清類別，用相應的方法求解．常采用“等價轉換”的方法，分析和解決等效平衡問題，本題難度較大．