Question

已知可逆反应A（g）+3B（g）═2C（g），△H=-Q kJ/mol（Q＞0）．有甲、乙两个体积保持不变的密闭容器，向甲容器中加入1mol A和3mol B，在一定条件下达到平衡时放出热量为Q₁ kJ．在相同条件下，向乙中加入2mol C达到平衡后吸收热量Q₂ kJ，已知Q₁=3Q₂．下列叙述正确的是（　　）

• A、甲中反应达到平衡时Q₁=Q
• B、达到平衡时，甲中C的体积分数比乙大
• C、达到平衡后，再向乙中加入0.25mol A、0.75mol B和0.5mol C，反应向生成C的方向进行
• D、乙中发生的反应热化学方程式为2C（g）?A（g）+3B（g）△H=+Q₂ kJ/mol

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：由Q₁=3Q₂，可知△n_甲（A）=3△n_乙（A），设甲中A反应的物质的量为x，则乙中反应生成A物质的量为

x

3

，
 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
乙中逆向进行   A（g）+3B（g）?2C（g）
起始（mol）：0     0         2
转化（mol）：

x

3

      x       

2x

3

           
平衡 （mol）：

x

3

      x      2-

2x

3

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

3

，计算得到x=0.75，
α（A）=

0.75mol

1mol

×100%=75%，
C%=

2x

1-x+3-3x+2x

×100%=

2×0.75

4-2×0.75

×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），设甲中A反应的物质的量为x，则乙中反应生成A物质的量为

x

3

，
 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
乙中逆向进行   A（g）+3B（g）?2C（g）
起始（mol）：0     0         2
转化（mol）：

x

3

      x       

2x

3

           
平衡 （mol）：

x

3

      x      2-

2x

3

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

3

，计算得到x=0.75，
α（A）=

0.75mol

1mol

×100%=75%，
C%=

2x

1-x+3-3x+2x

×100%=

2×0.75

4-2×0.75

×100%=60%，
乙中C%=

2- 2 3 ×0.75

2+ 2 3 ×0.75

×100%=60%；
A、向甲容器中加入1mol A和3mol B，反应是可逆反应不能进行彻底，甲中反应达到平衡时Q₁＜Q，故A错误；
B、依据达到平衡时，甲中C的体积分数和乙中相同，故B错误；
C、利用“一边倒法”，可知再加入“0.25 mol A、0.75 mol B、0.5 mol C”与再加入“1 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；
D、乙中反应掉的C为

2

3

×0.75molmol=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C．

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．