Question

将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中，以此时的温度、压强和体积作为起始条件，发生如下反应：

3A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)，达到平衡时C的浓度为w mol/L。回答下列问题：

(1)保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P中有关物质，平衡后C的浓度仍为w mol/L的是_____。

A．6 mol A＋2 mol B                            B．3 mol A＋1 mol B＋2 mol C

C．2 mol C＋1 mol B＋1 mol D                  D．1 mol C＋2 mol D

(2)保持原起始温度和体积不变，要使平衡后C的浓度仍为w mol/L，应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质_____。

A．3 mol A＋1 mol B                            B．4 mol C＋2 mol D

C．1.5 mol A＋0.5 mol B＋1 mol C＋0.5 mol D                  D．无法判断

(3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应，则平衡时C的浓度和w mol/L的关系是____。

A．大于w mol/L         B．小于w mol/L        C．等于w mol/L      D．无法比较

(4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中，保持温度和体积不变，平衡时C的浓度为v mol/L，则v和w的关系是_____。

A．v>w           B．v<w               C．v＝w      D．无法比较

(5)维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为v mol/L ____。

A．1 mol C＋0.5 mol D                                   B．3 mol A＋2 mol B

C．3 mol A＋1 mol B＋1 mol D                     D．以上均不能满足条件

Answer

A D B B C

【解析】

(1)在恒温等压条件下，两个平衡中C的浓度，说明两个反应为等效平衡，将投料“一边倒”后只要n(A)：n(B)＝3：1或n(C)：n(D)＝2：1，该反应一定与原反应互为等效平衡，平衡时C的浓度一定为w mol/L；

(5)该反应前后气体系数之和不相等，所以若要在恒温等体积的条件达到等效平衡，需要将物料“一边倒”之后有完全一样的投料。

(1)A．6mol A+2mol B，n(A)：n(B)=6mol：2mol=3：1，所以该反应与原反应为等效平衡，平衡后C的浓度仍为w mol/L，故A正确；
B． 3mol A+1mol B+2mol C，相当于加入了4molC、1molD，n(C)：n(D)=4：1，两个反应不是等效平衡，所以达到平衡时C的浓度一定不是w mol/L，故B错误；
C．2mol C+1mol B+1mol D，相当于加入了3molA、2molB，n(A)：n(B)=3mol：2mol=3：2，该反应与原反应不是等效平衡，故C错误；
D．1mol C+2mol D，n(C)：n(D)=1：2，与原平衡不是等效平衡，达到平衡时C的浓度不是w mol/L，故D错误；
故答案为：A；

(2)该反应为气体体积减小的反应，原容器P的体积可变，随着反应进行，容器体积缩小，相当于加压，而容器Q的体积不变，二者条件不一样，所以无法判断应如何充入起始反应组分；

故答案为D；

(3)容器Q体积不变，所以反应正向进行时容器内压强减小，P容器恒压，所以对于Q来说，容器P相当于缩小体积加压，加压会使该反应正向移动，C的浓度增大，所以容器Q中的平衡时C的浓度小于w mol/L；

故答案为B；

(4)2 mol C和1 mol D反应与3 mol A和1 mol B相当，根据(3)可知此时达到平衡时C的浓度小于w mol/L，再加1molD促使反应向左进行，C的浓度进一步减小，所以v＜w；
故答案为：B；

(5)A．1 mol C＋0.5 mol D与2 mol C和2mol D投料不同，故A不符合题意；

B．3 mol A＋2 mol B相当于2molC+1molD+1molB，与2 mol C和2mol D投料不同，故B不符合题意；

C．3 mol A＋1 mol B相当于2molC+1molD再加1molD即2 mol C和2mol D，投料相同，故C符合题意；

D．C选项符合题意，故D错误；

故答案为C。