Question

可逆反应A（g）+3B（g）?2C（g）；△H＜0．有甲、乙两个容积相同且不变的密闭容器，向甲容器中加入1molA和3molB，在一定条件到下达平衡时放出热量为Q₁ kJ；在相同的条件下，向乙容器中加入2molC达到平衡后吸收热量为Q₂kJ，已知Q₁=3Q₂．下列叙述错误的是（　　）

A．甲中A的转化率为75%

B．甲、乙中C的体积分数相同

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的方向移动

D．乙中的热化学反应方程式为2C（g）?A（g）+3B（g）；△H=+3Q₂ kJ?mol^-1

Answer 1

分析：由Q₁=3Q₂，可知△n_甲（A）=3△n_乙（A），则：
 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            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

，x=0.75，
α（A）=

0.75

1

×100%=75%，
C%=

2x

1-x+3-3x+2x

×100%=60%，
乙中C%=

2- 2x 3

x 3 +x+2- 2x 3

×100%=60%，以此解答该题．

解答：解：由Q₁=3Q₂，可知△n_甲（A）=3△n_乙（A），则：
 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             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

，x=0.75，α（A）=

0.75

1

×100%=75%，
C%=

2x

1-x+3-3x+2x

×100%=60%，乙中C%=

2- 2x 3

x 3 +x+2- 2x 3

×100%=60%，故A、B正确；
利用“一边倒法”，可知再加入“0.25 mol A、0.75 mol B、1.5 mol C”与再加入“2 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；
乙中反应掉的C为

2x

3

mol=

2×0.75mol

3

=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D．

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．