Question

（2011?常州三模）已知可逆反应：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）△H＜0．在一定温度下将1mol A和2molB加入如图所示甲容器中，将2molC和2mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，在恒温下使两容器内反应均达到平衡状态（如图所示，隔板K不能移动）．下列说法正确的是（　　）

A．保持温度和活塞位置不变，甲中再加入1 mol A和2mol B，达到新的平衡后，c（B）_甲=2c（B）_乙

B．保持温度和乙中压强不变，向乙中再加入2 mol D，达到新平衡后，c（B）_乙＞c（B）_甲

C．若该温度下反应的K=1，则甲中B和乙中C的转化率均为66.7%

D．保持乙中压强不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大

Answer 1

分析：从等效平衡的角度分析，2molC和2molD相当于2molA和4molB，即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍，而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍，在相同温度下达到相同平衡状态，甲、乙容器内对应物质的浓度相同，各组分的含量相同．
A、A是固体，反应前后气体体积不变，在甲中再加入1molA和2molB，则相当于在原来的基础上增大压强，平衡不移动，反应物的转化率不变，平衡时甲中C的浓度为原来的2倍．
B、持温度和乙中压强不变，向乙中再加入2 mol D，乙的体积变为原来的1.5倍，若各物质的物质的量不变，反应前后气体体积不变，平衡不移动，但D的物质的量增大，所以平衡向逆反应进行．
C、甲、乙两容器平衡常数相同，利用三段式表示出各物质的物质的量变化量、平衡时各组分的物质的量，结合平衡常数计算甲中平衡时C的物质的量，平衡时两容器内对应各物质的浓度相同，故乙容器内C的物质的量为甲容器的2倍，再根据转化率计算．
D、该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应进行．

解答：解：2molC和2molD相当于2molA和4molB，即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍，而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍，在相同温度下达到相同平衡状态，甲、乙容器内对应物质的浓度相同，各组分的含量相同．
A、保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，则相当于在原来的基础上增大压强，A是固体，反应前后气体体积不变，平衡不移动，反应物的转化率不变，达到平衡时，甲中C的浓度等于原来的2倍，即等于乙中C的浓度的2倍，故A正确；
B、保持温度和乙中压强不变，向乙中再加入2 mol D，乙的体积变为原来的1.5倍，若各物质的物质的量不变，反应前后气体体积不变，平衡不移动，但D的物质的量增大，所以平衡向逆反应进行，但达到新平衡后，B的浓度比原平衡状态浓度低，即c（B）_乙＜c（B）_甲，故B错误；
C、甲、乙两容器平衡常数相同，平衡时两容器内对应各物质的浓度相同：
对于甲容器：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）
开始（mol）：1       2        0     0
变化（mol）：x       2x        x    x
平衡（mol）：1-x    2-2x       x    x
反应前后气体体积不发生变化，用物质的量代替浓度代入平衡常数计算，则：

x?x

(2-2x)2

=1，解得x=

2

3

，所以甲中B的转化率为

2mol× 2 3

2mol

=66.7%；
平衡时，甲容器中C的物质的量为

2

3

mol，平衡时两容器内对应各物质的浓度相同，故乙容器内C的物质的量为

4

3

mol，所以乙容器内C的转化率为

2mol- 4 3 mol

2mol

=33.3%，故C错误；
D、该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应进行，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大，故D正确．
故选：AD．

点评：本题考查化学平衡移动的影响因素、等效平衡、平衡计算等，难度中等，注意从等效平衡的角度分析起始时甲乙两容器内的气体的平衡状态，在此基础上从平衡移动的角度分析．