可逆反應A(g)+3B(g)?2C(g);△H<0.有甲、乙兩個容積相同且不變的密閉容器,向甲容器中加入1molA和3molB,在一定條件到下達平衡時放出熱量為Q1 kJ;在相同的條件下,向乙容器中加入2molC達到平衡后吸收熱量為Q2kJ,已知Q1=3Q2.下列敘述錯誤的是( )
A.甲中A的轉(zhuǎn)化率為75%
B.甲、乙中C的體積分數(shù)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的方向移動
D.乙中的熱化學反應方程式為2C(g)?A(g)+3B(g);△H=+3Q2 kJ?mol-1
【答案】
分析:由Q
1=3Q
2,可知△n
甲(A)=3△n
乙(A),則:
甲 A(g)+3B(g)
2C(g)
起始(mol):1 3 0
轉(zhuǎn)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
轉(zhuǎn)化(mol):
x
平衡 (mol):
x 2-
利用“一邊倒法”,可知“1 mol A、3 mol B”與“2 mol C”是等效物料,它們在同溫同容的條件下建立的平衡狀態(tài)完全相同,則1-x=
,x=0.75,
α(A)=
×100%=75%,
C%=
×100%=60%,
乙中C%=
×100%=60%,以此解答該題.
解答:解:由Q
1=3Q
2,可知△n
甲(A)=3△n
乙(A),則:
甲 A(g)+3B(g)
2C(g)
起始(mol):1 3 0
轉(zhuǎn)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
轉(zhuǎn)化(mol):
x
平衡 (mol):
x 2-
利用“一邊倒法”,可知“1 mol A、3 mol B”與“2 mol C”是等效物料,它們在同溫同容的條件下建立的平衡狀態(tài)完全相同,則1-x=
,x=0.75,α(A)=
×100%=75%,
C%=
×100%=60%,乙中C%=
×100%=60%,故A、B正確;
利用“一邊倒法”,可知再加入“0.25 mol A、0.75 mol B、1.5 mol C”與再加入“2 mol C”等效,在恒溫恒容條件下相當于增大壓強,平衡向生成C的方向移動,故C正確;
乙中反應掉的C為
mol=
=0.5mol,所給熱化學方程式中2 mol C對應的反應熱應為+4Q
2 kJ?mol
-1,故D錯誤.
故選D.
點評:本題考查化學平衡的計算,題目難度較大,注意等效平衡的應用,解答該題時利用三段式法較為直觀.