Question

保持恒溫、恒容，在某密閉容器中發生反應：2A（g）+2B（g）?C（g）+3D（g）．現分別從兩條途徑建立平衡：Ⅰ-從正反應開始，A、B的起始物質的量均為2mol；Ⅱ-從逆反應開始，C、D的起始物質的量分別為2mol和6mol．以下敘述中正確的是（　　）

A．Ⅰ、Ⅱ兩種途徑從反應開始到平衡狀態所消耗的時間相同

B．Ⅰ、Ⅱ兩種途徑從反應開始到平衡狀態的過程中體系的總密度不變時達到平衡狀態

C．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內A的物質的量分數相同

D．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內A的濃度相同

Answer 1

分析：由反應2A（g）+2B（g）?C（g）+3D（g）可知，反應前后氣體的化學計量數相等，壓強對平衡移動沒有影響，當滿足Ⅱ所加物質完全轉化為A、B時，與Ⅰ物質的量比值相等，則達到相同平衡狀態．

解答：解：2A（g）+2B（g）?C（g）+3D（g）
Ⅰ2mol    2mol
Ⅱ2mol    6mol
Ⅱ所加物質完全轉化為A、B時，可生成4molA、4molB，與Ⅰ物質的量比值相等，
由反應2A（g）+2B（g）?C（g）+3D（g）可知，反應前后氣體的化學計量數相等，壓強對平衡移動沒有影響，
則Ⅰ、Ⅱ為等效平衡狀態，體系內混合氣體的百分組成相同，混合氣體平均相對分子質量相同；
A．物質的濃度不同，反應速率不同，到達平衡時需用時間不同，故A錯誤；
B．容器體積不變，氣體的質量不變，則總密度始終保持不變，所以不能用密度判斷平衡狀態，故B錯誤；
C．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到相同平衡狀態，物質的質量分數相同，所以Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時，體系內A的物質的量分數相同，故C正確；
D．Ⅱ所加物質完全轉化為A、B時，可生成4molA、4molB，與Ⅰ物質的量不相等，平衡狀態相同，則A的濃度不同，故D錯誤．
故選C．

點評：本題考查等效平衡問題，題目難度中等，注意等效平衡有2種情況：①化學反應前后氣體的化學計量數之和不等的反應必須滿足物質的量完全相等，②反應前后氣體的化學計量數相等，滿足物質的量之比相等．