Question

10．已知：A（g）+B（g）?C（g）+D（g）△H=-41kJ/mol，相同溫度下，在體積均為2L的三個恒溫密閉容器中，加入一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)．相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器編號	起始時各種物質(zhì)的量/mol				達(dá)到平衡時體系能量的變化
	n（A）	n（B）	n（C）	n（D）
①	1	4	0	0	放出熱量：32.8kJ
②	0	0	1	4	放出熱量：Q1
③	1	1	2	1	放出熱量：Q2

下列說法中，不正確的是（　　）

• A． 若容器①中反應(yīng)10min達(dá)到平衡，0～10min時間內(nèi)，用A表示的平均反應(yīng)速率v（A）=4.0×10^-2mol/（L•min）
• B． 平衡時，①與②容器中A的體積分?jǐn)?shù)相等
• C． ③達(dá)平衡時體系能量的變化主要為熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
• D． 容器③中，開始時v（B）_生成＞v（B）_消耗

Answer 1

分析 A．平衡時放出的熱量為32.8 kJ，故參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量$\frac{32.8KJ}{41kJ}$×1mol=0.8mol，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（A）；
B．由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則平衡時容器①、②中混合氣體總物質(zhì)的量均為5mol．容器②等效為開始加入1molA、1molB平衡后再加入3molD，平衡時A的物質(zhì)的量大于開始加入1molA、1molB到達(dá)平衡時A的物質(zhì)的量，而容器①等效為開始加入1molA、1molB到達(dá)平衡后再加入3molB，平衡時A的物質(zhì)的量小于開始加入1molA、1molB到達(dá)平衡時A的物質(zhì)的量；
C．容器①③中溫度相同，平衡常數(shù)相同，對應(yīng)容器①中：
            A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
開始（mol）：1      4       0     0
變化（mol）：0.8    0.8     0.8   0.8
平衡（mol）：0.2    3.2     0.8   0.8
故平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.8×0.8}{0.2×3.2}$=1，
而容器③中濃度商為$\frac{1×2}{1×1}$=2＞K=1，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，吸收能量；
D．根據(jù)C中分析可知，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，故可以判斷開始時v（B）_生成＞v（B）_消耗．

解答 解：A．平衡時放出的熱量為32.8 kJ，故參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量$\frac{32.8KJ}{41kJ}$×1mol=0.8mol，則v（A）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{10min}$=0.04mol/（L．min），故A正確；
B．容器②等效為開始加入1molA、1molB平衡后再加入3molD，平衡時A的物質(zhì)的量大于開始加入1molA、1molB到達(dá)平衡時A的物質(zhì)的量，而容器①等效為開始加入1molA、1molB到達(dá)平衡后再加入3molB，平衡時A的物質(zhì)的量小于開始加入1molA、1molB到達(dá)平衡時A的物質(zhì)的量，故平衡時A的物質(zhì)的量：容器①＜容器②，由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則平衡時容器①、②中混合氣體總物質(zhì)的量均為5mol，則平衡時A的體積分?jǐn)?shù)：容器①＜容器②，故B錯誤；
C．容器①③中溫度相同，平衡常數(shù)相同，對應(yīng)容器①中：
            A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
開始（mol）：1     4       0      0
變化（mol）：0.8   0.8     0.8    0.8
平衡（mol）：0.2   3.2     0.8    0.8
故平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.8×0.8}{0.2×3.2}$=1，
而容器③中濃度商為$\frac{1×2}{1×1}$=2＞K=1，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，吸收能量，故③達(dá)平衡時體系能量的變化主要為熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C正確；
D．根據(jù)C中分析可知，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，故可以判斷開始時v（B）_生成＞v（B）_消耗，故D正確，
故選：C．

點評 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計算、化學(xué)平衡影響因素、平衡常數(shù)應(yīng)用等，B選項可以利用平衡常數(shù)計算，但比較繁瑣，注意運(yùn)用等效思想解答，關(guān)鍵是等效平衡途徑的建立，難度中等．