Question

甲、乙、丙三個(gè)容器中最初存在的物質(zhì)的量如圖所示，三個(gè)容器最初的容積相等、溫度相同，反應(yīng)中甲、丙的容積不變，乙中的壓強(qiáng)不變，在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡．下列說法正確的是（　�。�

A．平衡時(shí)各容器內(nèi)c（NO₂）的大小順序?yàn)橐遥炯祝颈?/label>

B．平衡時(shí)N₂O₄的百分含量：乙＞甲=丙

C．平衡時(shí)甲中NO₂ 與丙中N₂O₄ 的轉(zhuǎn)化率不可能相同

D．平衡時(shí)混合物的平均相對分子質(zhì)量：甲＞乙＞丙

Answer 1

分析：甲、乙存在平衡2NO₂?N₂O₄，該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，故甲中壓強(qiáng)減小，乙中壓強(qiáng)不變，乙中到達(dá)的平衡相當(dāng)于在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動，平衡時(shí)N₂O₄的百分含量增大；但平衡移動的結(jié)果是降低NO₂濃度增大，不會消除增大；反應(yīng)混合氣體的總質(zhì)量不變，總的物質(zhì)的量減小，混合氣體的平衡摩爾質(zhì)量增大；
丙中存在平衡N₂O₄?2NO₂，相當(dāng)于開始加入2molNO₂，與甲為等效平衡，NO₂濃度、N₂O₄的百分含量、混合氣體的平衡摩爾質(zhì)量與甲中相同．平衡時(shí)甲、丙中N₂O₄的物質(zhì)的量相等，據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)化率判斷甲中NO₂ 與丙中N₂O₄ 的轉(zhuǎn)化率是否可能相同．

解答：解：甲、乙存在平衡2NO₂?N₂O₄，該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，故甲中壓強(qiáng)減小，乙中壓強(qiáng)不變，乙中到達(dá)的平衡相當(dāng)于在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，丙中存在平衡N₂O₄?2NO₂，相當(dāng)于開始加入2molNO₂，與甲為等效平衡，
A．甲與丙為完全等效平衡，平衡時(shí)NO₂濃度的相等，乙中到達(dá)的平衡相當(dāng)于在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動，但平衡移動的結(jié)果是降低NO₂濃度增大，不會消除增大，故平衡時(shí)容器內(nèi)c（NO₂）的大小順序?yàn)橐遥炯?丙，故A錯(cuò)誤；
B．甲與丙為完全等效平衡，平衡時(shí)N₂O₄的百分含量相等，乙中到達(dá)的平衡相當(dāng)于在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動，平衡時(shí)N₂O₄的百分含量增大，故平衡時(shí)N₂O₄的百分含量：乙＞甲=丙，故B正確；
C．甲與丙為完全等效平衡，平衡時(shí)甲、丙中N₂O₄的物質(zhì)的量相等，則0.2α=0.1（1-α），解得α=

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，故平衡時(shí)甲中NO₂ 與丙中N₂O₄ 的轉(zhuǎn)化率可能相同，故C錯(cuò)誤；
D．甲與丙為完全等效平衡，平衡時(shí)混合氣體的平衡摩爾質(zhì)量相等，乙中到達(dá)的平衡相當(dāng)于在甲平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動，總的物質(zhì)的量減小，乙中平均摩爾質(zhì)量解得，故平衡時(shí)混合物的平均相對分子質(zhì)量：乙＞甲=丙，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算等，難度中等，構(gòu)建平衡建立的等效途徑是解決問題的關(guān)鍵，注意等效思想的利用．