Question

在一定溫度條件下，甲、乙兩個容積相等的恒容密閉容器中均發生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+D（s），向甲中通入6mol A和2mol B，向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C和2mol D，反應一段時間后都達到平衡，此時測得甲、乙兩容器中C的體積分數都為0.2，下列敘述中正確的是（　　）

• A、若平衡時，甲、乙兩容器中A的物質的量不相等，則x=4
• B、平衡時，甲、乙兩容器中A、B的物質的量之比不相等
• C、平衡時甲中A的體積分數為40%
• D、若平衡時兩容器中的壓強不相等，則兩容器中壓強之比為8：5

Answer 1

分析：反應一段時間后都達到平衡，此時測得甲、乙兩容器中C的體積分數都為20%，說明甲乙兩容器為等效平衡狀態，
A．甲乙是等效平衡，平衡時甲、乙兩容器中A的物質的量不相等，滿足反應前后氣體化學計量數之和不變，按化學計量數轉化到左邊滿足n（A）：n（B）=3：1；
B．甲乙是等效平衡，平衡時各組分的含量對應相等；
C．根據C的體積分數計算平衡時A、B的體積分數之和，平衡時n（A）：n（B）=3：1，據此計算A的體積分數；
D．利用壓強之比大于物質的量之比計算判斷．

解答：解：反應一段時間后都達到平衡，此時測得甲、乙兩容器中C的體積分數都為20%，說明甲乙兩容器為等效平衡狀態，
A．若平衡時，甲、乙兩容器中A的物質的量不相等，則必須滿足方程式左右氣體的計量數之和相等，所以x=4，故A正確；
B．反應一段時間后都達到平衡，此時測得甲、乙兩容器中C的體積分數都為0.2，由此可知甲乙是等效平衡，平衡時，甲、乙兩容器中A、B的物質的量之比肯定相等，故B錯誤；
C．C的體積分數都為0.2，則A、B共占80%，而n（A）：n（B）=3：1，所以平衡時甲中A的體積分數為60%，故C錯誤；
D．二者為等效平衡，滿足x=4，反應前后氣體的物質的量不變，容器的則兩容器中壓強之比為（6+2）：（1.5+0.5+3）=8：5，故D正確．
故選AD．

點評：本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，注意從等效平衡的角度解答該題．