Question

20．在一個固定容積的密閉容器中，保持一定溫度進行如下反應(yīng)：H₂（g）+Br₂（g）?2HBr（g），已知加入1mol H₂和2mol Br₂達到平衡后，生成了a mol HBr．在相同條件下，若起始時加入的H₂、Br₂、HBr分別為x mol、y mol、z mol（均不為0）且保持平衡時，各組分百分含量都不變．以下推斷中一定正確的是（　�。�
①x，y，z應(yīng)滿足的關(guān)系為：4x+z=2y
②達到平衡時HBr的物質(zhì)的量為（x+y+z）/3amol
③達到平衡時HBr的物質(zhì)的量為a mol
④x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系為x+y=z

• A． ①②
• B． ②③
• C． ③④
• D． ①②③

Answer 1

分析 反應(yīng)H₂（g）+Br₂（g）?2HBr（g）中，反應(yīng)方程式兩邊氣體的體積不變，壓強不影響化學平衡，只要加入的各物質(zhì)按照化學計量數(shù)完全轉(zhuǎn)化成反應(yīng)物氫氣和溴，滿足n（H₂）：n（Br₂）=1mol：2mol=1：2，就屬于等效平衡，反應(yīng)體系中各組分的含量一定相等，據(jù)此對各選項進行判斷．

解答 解：在容器中充入1molH₂和2molBr₂達到平衡后生成amolHBr．在相同條件下，若起始時加入H₂、Br₂、HBr分別為xmol、ymol、zmol（均不為0），達到平衡時，各組分百分含量和前一平衡相同，則建立的是等效平衡；由于該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，將所有量按照反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氫氣和溴，只要滿足n（H₂）：n（Br₂）=1mol：2mol=1：2即可，
①根據(jù)極限轉(zhuǎn)化的思想，將zmol的HBr極限轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，要實現(xiàn)等效平衡的建立，則相當于的投料符合：氫氣：x+$\frac{z}{2}$=1，溴單質(zhì)：y+$\frac{z}{2}$=2，整理得到：4x+z=2y，故①正確；
②反應(yīng)兩邊氣體的體積不變，在容器中充入1molH₂和2molBr₂達到平衡后氣體的物質(zhì)的量還是3mol，則溴化氫的百分含量為$\frac{a}{3}$，加入H₂、Br₂、HBr分別為xmol、ymol、zmol（均不為0），達到平衡時兩個平衡中溴化氫的百分含量相等，設(shè)達到平衡時HBr物質(zhì)的量為X，則$\frac{X}{x+y+z}$=$\frac{a}{3}$，所以X=（$\frac{x+y+z}{3}$）amol，即達到平衡時HBr物質(zhì)的量為（$\frac{x+y+z}{3}$）amol，故②正確；
③根據(jù)②的分析可知，達到平衡時溴化氫的物質(zhì)的量為：（$\frac{x+y+z}{3}$）amol，x+y+z不一定等于3，故③錯誤；
④根據(jù)①可知，4x+z=2y，所以x+y不一定等于z，故④錯誤；
根據(jù)分析可知，正確的為①②，
故選A．

點評 本題考查了化學平衡的計算與判斷，題目難度中等，注意掌握等效平衡的判斷方法及滿足條件，明確恒溫恒容與恒溫恒壓條件下的等效平衡的區(qū)別，試題有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力及靈活運用基礎(chǔ)知識的能力．