Question

（2011?常州三模）已知可逆反應：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）△H＜0．在一定溫度下將1mol A和2molB加入如圖所示甲容器中，將2molC和2mol D加入乙容器中，此時控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，在恒溫下使兩容器內反應均達到平衡狀態（如圖所示，隔板K不能移動）．下列說法正確的是（　　）

A．保持溫度和活塞位置不變，甲中再加入1 mol A和2mol B，達到新的平衡后，c（B）_甲=2c（B）_乙

B．保持溫度和乙中壓強不變，向乙中再加入2 mol D，達到新平衡后，c（B）_乙＞c（B）_甲

C．若該溫度下反應的K=1，則甲中B和乙中C的轉化率均為66.7%

D．保持乙中壓強不變，升高溫度，達到新的平衡后，甲、乙中B的體積分數均增大

Answer 1

分析：從等效平衡的角度分析，2molC和2molD相當于2molA和4molB，即乙容器內的氣體的物質的量為甲容器內的氣體的物質的量的2倍，而乙容器的體積為甲容器的體積的2倍，在相同溫度下達到相同平衡狀態，甲、乙容器內對應物質的濃度相同，各組分的含量相同．
A、A是固體，反應前后氣體體積不變，在甲中再加入1molA和2molB，則相當于在原來的基礎上增大壓強，平衡不移動，反應物的轉化率不變，平衡時甲中C的濃度為原來的2倍．
B、持溫度和乙中壓強不變，向乙中再加入2 mol D，乙的體積變為原來的1.5倍，若各物質的物質的量不變，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，但D的物質的量增大，所以平衡向逆反應進行．
C、甲、乙兩容器平衡常數相同，利用三段式表示出各物質的物質的量變化量、平衡時各組分的物質的量，結合平衡常數計算甲中平衡時C的物質的量，平衡時兩容器內對應各物質的濃度相同，故乙容器內C的物質的量為甲容器的2倍，再根據轉化率計算．
D、該反應正反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應進行．

解答：解：2molC和2molD相當于2molA和4molB，即乙容器內的氣體的物質的量為甲容器內的氣體的物質的量的2倍，而乙容器的體積為甲容器的體積的2倍，在相同溫度下達到相同平衡狀態，甲、乙容器內對應物質的濃度相同，各組分的含量相同．
A、保持溫度和活塞位置不變，在甲中再加入1molA和2molB，則相當于在原來的基礎上增大壓強，A是固體，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，反應物的轉化率不變，達到平衡時，甲中C的濃度等于原來的2倍，即等于乙中C的濃度的2倍，故A正確；
B、保持溫度和乙中壓強不變，向乙中再加入2 mol D，乙的體積變為原來的1.5倍，若各物質的物質的量不變，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，但D的物質的量增大，所以平衡向逆反應進行，但達到新平衡后，B的濃度比原平衡狀態濃度低，即c（B）_乙＜c（B）_甲，故B錯誤；
C、甲、乙兩容器平衡常數相同，平衡時兩容器內對應各物質的濃度相同：
對于甲容器：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）
開始（mol）：1       2        0     0
變化（mol）：x       2x        x    x
平衡（mol）：1-x    2-2x       x    x
反應前后氣體體積不發生變化，用物質的量代替濃度代入平衡常數計算，則：

x?x

(2-2x)2

=1，解得x=

2

3

，所以甲中B的轉化率為

2mol× 2 3

2mol

=66.7%；
平衡時，甲容器中C的物質的量為

2

3

mol，平衡時兩容器內對應各物質的濃度相同，故乙容器內C的物質的量為

4

3

mol，所以乙容器內C的轉化率為

2mol- 4 3 mol

2mol

=33.3%，故C錯誤；
D、該反應正反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應進行，達到新的平衡后，甲、乙中B的體積分數均增大，故D正確．
故選：AD．

點評：本題考查化學平衡移動的影響因素、等效平衡、平衡計算等，難度中等，注意從等效平衡的角度分析起始時甲乙兩容器內的氣體的平衡狀態，在此基礎上從平衡移動的角度分析．