Question

如图，Ⅰ是恒压密闭容器，Ⅱ是恒容密闭容器。其它条件相同时，在Ⅰ、Ⅱ中分别加 入3mol Z，起始时容器体积均为V L，发生反应并达到平衡(X、Y状态未知)：aX(?) ＋2Y(?)3Z(g)。此时Ⅱ中X、Y、Z的物质的量之比为 3:2:2，则下列说法一定正确的是（ ）

A.若X、Y均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：Ⅰ＞Ⅱ

B.若X、Y不均为气态，则平衡时X的产率：Ⅰ＞Ⅱ

C.若X、Y均为气态，则从起始到平衡所需时间：Ⅰ>Ⅱ

D.若X为固态，Y为气态，达平衡后若在Ⅱ中再加入1molZ，则新平衡时Z的体积分数变大

Answer

C

【解析】

设达平衡时Z反应的物质的量为3x，则：

         aX(？)+2Y(？)3 Z(g)

起始量：0      0               3

转化量：ax        2x              3x

平衡量：ax       2x               3-3x

由(ax)：(2x)：(3-3x)=3：2：2可得x=0.6，a=3，以此进行分析。

A．若X、Y均为气态，反应方程式为3X(g)+2Y(g)3Z(g)，I是恒压密闭容器，II是恒容密闭容器。则反应Ⅱ压强大于反应Ⅰ压强，根据压强增大，反应向体积减小的方向移动可知，Ⅰ中气体的总物质的量大于Ⅱ中气体的总物质的量，量容器中气体的质量相等，则平衡时气体平均摩尔质量：I＜II，选项A错误；

B．若X、Y不均为气态，如X为气态，则该反应方程式中气体的化学计量数之和左右相等，压强对平衡没有影响，则平衡时X的产率：I═II；如Y为气态，则反应中反应物的气体的计量数小于生成物气体的化学计量数，增大压强平衡左移，则平衡时X的物质的量：I＞II，选项B错误；

C．若X、Y均为气态，反应方程式为3X(g)+2Y(g)3Z(g)，I是恒压密闭容器，II是恒容密闭容器。则反应Ⅱ压强大于反应Ⅰ压强，根据压强增大，化学反应速率增大，则，则从起始到平衡所需时间：I＞II，选项C正确；

D．若X为固态，Y为气态，由于反应前后气体的化学计量数不相等，到达平衡后若在II中再加入1molZ，相当于在原来基础上缩小体积为原来的一半，压强增大，则平衡逆向移动，Z的体积分数减小，选项D错误；

答案选C。