Question

T ℃时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)nC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物的投入量	3 mol A、2 mol B	6 mol A、4 mol B	2 mol C
达到平衡的时间/min	5		8
A的浓度/mol·L^－1	c1	c2
C的体积分数%	w1		w3
混合气体的密度/g·L^－1	ρ1	ρ2

下列说法正确的是(　　)

A. 若n<4，则2c₁<c₂

B. 若n＝4，则w₃＝w₁

C. 无论n的值是多少均有2ρ₁＝ρ₂

D. 容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间短

Answer

C

【解析】

A. 恒温恒容下，乙等效为在甲中平衡基础上压强增大一倍，若n<4，则正反应为气体体积减小的反应，平衡正向移动，乙中反应物转化率高于A中反应物转化率，所以2c1>c2，故A错误；

B. 若n=4，反应前后气体的体积不变，开始只投入C与起始投料比n(A):n(B)=3:1为等效平衡，平衡时同种物质的百分含量相等，但甲中起始投料比为3:2，所以甲和丙不是等效平衡，则w3≠w1，故B错误；

C. 起始时乙中同种物质的投入量是甲的2倍，根据质量守恒定律可知，乙中气体质量为甲中2倍，容器的容积相等，则一定存在2ρ1＝ρ2，故C正确；

D. 乙中反应物的起始浓度大，反应速率更快，到达平衡时间更短，所以容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间长，故D错误，答案选C。