Question

7．某可逆反应：A（g）+3B（g）?2C（g）；△H＜0．有甲乙两个容积为0.5L的密闭容器，向甲容器中加入1molA的和3molB在一定条件下达到平衡时放出热量为Q₁kJ；在相同条件下，向乙容器中加入2molC达到平衡时吸收热量为Q₂kJ；已知Q₂=3Q₁．下列叙述正确的是（　　）

• A． 乙中的热化学方程式为2C（g）?A（g）+3B（g）；△H=+4Q₂/3kJ/mol
• B． 反应达到平衡前，甲中始终有v_正大于v_逆，乙中始终有v_正大于v_逆
• C． 在该条件下，反应2C（g）?A（g）+3B（g）的平衡常数为9×1.5²（mol/L）²
• D． 乙中C的转化率为25%

Answer 1

分析 A、可逆反应不能完全反应，2molC分解吸收的热量大于Q₂kJ；
B、甲中反应正向进行建立平衡，乙中逆向进行建立平衡；
C、由A分析可知平衡时乙中C为0.5mol，故：
                      2C（g）?A（g）+3B（g）
起始量（mol）：2           0             0
变化量（mol）：1.5     0.75        2.25
平衡量（mol）：0.5      0.75        2.25
再根据K=$\frac{c（A）×{c}^{3}（B）}{{c}^{2}（C）}$计算平衡常数；
D、甲容器中开始加入1molA的和3molB与乙容器中开始加入2mol C为完全等效平衡，平衡时相同组分的物质的量相等，设甲中平衡时C为xmol，则乙中反应的C为（2-x）mol，由于Q₂=3Q₁，则（2-x）mol=3xmol，解得x=0.5，进而计算乙中C的转化率；

解答 解：A、可逆反应不能完全反应，2molC分解吸收的热量大于Q₂kJ，甲容器中开始加入1molA的和3molB与乙容器中开始加入2mol C为完全等效平衡，平衡时相同组分的物质的量相等，设甲中平衡时C为xmol，则乙中反应的C为（2-x）mol，由于Q₂=3Q₁，则（2-x）mol=3xmol，解得x=0.5，故乙中C的转化率为$\frac{（2-0.5）mol}{2mol}$×100%=75%，2molC完全分解吸收的热量为Q₂kJ×$\frac{2mol}{1.5mol}$=$\frac{4}{3}$Q₂kJ，反应热化学方程式为：2C（g）?A（g）+3B（g），△H=+$\frac{4}{3}$Q₂kJ/mol，故A正确；
B、甲中反应正向进行建立平衡，乙中逆向进行建立平衡，故反应达到平衡前，甲中始终有v_正大于v_逆，乙中始终有v_正小于v_逆，故B错误；
C、由A分析可知平衡时乙中C为0.5mol，故：
                      2C（g）?A（g）+3B（g）
起始量（mol）：2               0         0
变化量（mol）：1.5          0.75    2.25
平衡量（mol）：0.5          0.75    2.25
故平衡常数K=$\frac{c（A）×{c}^{3}（B）}{{c}^{2}（C）}$=$\frac{0.75×（2.25）^{3}}{0．{5}^{2}}$（mol/L）²=27×1.5⁴（mol/L）²，故C错误；
D、甲容器中开始加入1molA的和3molB与乙容器中开始加入2mol C为完全等效平衡，平衡时相同组分的物质的量相等，设甲中平衡时C为xmol，则乙中反应的C为（2-x）mol，由于Q₂=3Q₁，则（2-x）mol=3xmol，解得x=0.5，故乙中C的转化率为$\frac{（2-0.5）mol}{2mol}$×100%=75%，故D错误；
故选A．

点评 本题考查了化学平衡的计算、化学平衡建立、化学平衡常数等，题目难度中等，关键是等效平衡的应用，旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．