Question

当温度不变的情况下，有反应：2A（g）+2B（g）?C（g）+3D（g），△H＜0．现将2mol A和2mol B充入体积为V的甲容器，将2mol C和6mol D充入乙容器并使乙容器在反应开始前体积为2V（如图1）．关于两容器中反应的说法正确的是（　　）

A．甲容器中的反应先达到化学平衡状态

B．两容器中的反应均达平衡时，平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同

C．两容器达平衡后升高相同的温度，两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2所示

D．在甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物质C的浓度是乙容器中物质C的浓度的3倍

Answer 1

分析：据题意可知，该反应前后气体的物质的量不变，乙中的气体的物质的量是甲中的两倍，体积也是两倍，且温度相同，将乙容器中的物质全部转化为A、B得出甲容器的浓度与乙容器一样，所以甲与乙完全等效，利用等效平衡分析各个选项即可．

解答：解：A、虽然等效平衡后甲、乙容器中A、B浓度相等，但是该反应一个是从正反应进行，一个从逆反应进行，所以无法判断哪个容器先达平衡，故A错误；
B、等效平衡后甲、乙容器中A、B浓度相等，反应前后气体体积不变，压强不变，所以平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同，故B正确；
C、△H＜0，该反应是放热反应，两容器中的反应均达平衡时，升高相同的温度，平衡向逆反应方向移动，物质D的体积分数随温度的升高而降低．因为平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，所以两容器中物质D的体积分数随温度变化应该用同曲线表示，故C错误；
D、向甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲中物质C的浓度加倍；由于乙容器是一恒压容器，向乙容器中再充入2molC和6molD，平衡后乙中物质C的浓度不变，所以向甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物质C的浓度是乙容器中物质C的浓度的2倍，故D错误；
故选B．

点评：等效平衡是解本题的关键，但本题又是一个反应前后气体体积不变的反应，所以解题时应注意分析．