Question

10．一定溫度下的可逆反應(yīng)：A（s）+2B（g）?2C（g）+D（g）△H＜0．現(xiàn)將1mol A和2molB加入甲容器中，將4molC和2mol D加入乙容器中，此時控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，t₁時兩容器內(nèi)均達到平衡狀態(tài)（如圖1所示，隔板K不能移動）．下列說法正確的是（　　）

• A． 保持溫度和活塞位置不變，在甲中再加入1molA和2molB，達到新的平衡后，甲中C的濃度是乙中C的濃度的2倍
• B． 保持活塞位置不變，升高溫度，達到新的平衡后，甲中B的體積分數(shù)增大，乙中B的體積分數(shù)減小
• C． 保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等，達到新的平衡后，乙中C的體積分數(shù)是甲中C的體積分數(shù)的2倍
• D． 保持溫度和乙中的壓強不變，t₂時分別向甲、乙中加入等質(zhì)量的氦氣后，甲、乙中反應(yīng)速率變化情況分別如圖2和圖3所示（t₁前的反應(yīng)速率變化已省略）

Answer 1

分析 開始加入4molC和2molD相當(dāng)于起始加入2molA和4molB，即乙容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量為甲容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量的2倍，而乙容器的體積為甲容器的體積的2倍，在相同溫度下達到相同平衡狀態(tài)，平衡時同種物質(zhì)的濃度相等．
A．保持溫度和活塞位置不變，在甲中再加入1molA和2molB，則相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，達到平衡時，甲中C的濃度小于原來的2倍；
B．保持活塞位置不變，升高兩個容器的溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動；
C．保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等，則乙容器內(nèi)的壓強增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動；
D．甲溫度和體積不變，加入氦氣后對平衡移動沒有影響，保持溫度和乙中的壓強不變，加入氦氣后乙體積增大，平衡應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，正逆反應(yīng)速率都減小．

解答 解：開始加入4molC和2molD相當(dāng)于起始加入2molA和4molB，即乙容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量為甲容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量的2倍，而乙容器的體積為甲容器的體積的2倍，在相同溫度下達到相同平衡狀態(tài)，平衡時同種物質(zhì)的濃度相等，
A．保持溫度和活塞位置不變，在甲中再加入1molA和2molB，則相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，達到平衡時，甲中C的濃度小于原來的2倍，即小于乙中C的濃度的2倍，故A錯誤；
B．保持活塞位置不變，升高兩個容器的溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，甲、乙中B的體積分數(shù)都減小，故B錯誤；
C．保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等，相當(dāng)于增大乙的壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，減小加的壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，達到新的平衡后，乙中C的體積分數(shù)小于甲中C的體積分數(shù)的2倍，故C錯誤；
D．甲中溫度和體積不變充入稀有氣體，沒有改變氣體的濃度，對反應(yīng)速率沒有影響，可以用圖2表示，乙中溫度和壓強不變，充入稀有氣體，相當(dāng)于增大容器體積，氣體濃度減小，反應(yīng)速率減小，生成物的濃度減小的程度大些，化學(xué)平衡正向移動，可以用圖3表示，故D正確．
故選D．

點評 本題考查化學(xué)平衡及其綜合應(yīng)用，題目難度中等，注意從等效平衡的角度分析起始時甲乙兩容器內(nèi)的氣體的平衡狀態(tài)，關(guān)鍵是對等效平衡的理解，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．