Question

某興趣小組為探究外界條件對可逆反應 A（g）+B（g）C（g）+D（s）的影響，在恒溫條件下往一個容積為10L的密閉容器中充入1molA和1molB，反應達平衡時測得容器中各物質的濃度為I然后每次改變一種反應條件做了另三組實驗，重新達到平衡時容器中各成分的濃度（其中D用物質的量來表達）分別為Ⅱ．Ⅲ．Ⅳ． A B C D Ⅰ 0.05mol?L-1 a mol?L-1 0.05mol?L-1 b mol Ⅱ 0.078mol?L-1 0.078mol?L-1 0.122mol?L-1 m  mol Ⅲ 0.06mol?L-1 0.06mol?L-1 0.04mol?L-1 n  mol Ⅳ 0.07mol?L-1 0.07mol?L-1 0.098mol?L-1 p  mol 針對上述系列試驗，下列結論中正確的是（　　）

A．Ⅰ中a=1

B．實驗Ⅳ結果的產生可能是因為采用從生成物配比的方法，且p≥0.98

C．Ⅱ對應的操作方法可以是在Ⅰ的基礎上壓縮反應容器的體積，且m＞0.5

D．將Ⅲ與I比較，可以判斷出正反應一定是放熱反應

Answer 1

分析：（1）根據反應的方程式A（g）+B（g）C（g）+D（s）來判斷，在恒溫條件下往一個容積為10L的密閉容器中充入1molA和1molB，反應達平衡時，第Ⅰ組消耗的B的物質的量與A的物質的量相等，故a=0.05mol?L^-1；
（2）分別計算出各組的平衡常數和反應物的轉化率，不難解決題中各項問題．

解答：解：在恒溫條件下往一個容積為10L的密閉容器中充入1molA和1molB，反應達平衡時，消耗的B的物質的量與A的物質的量相等，故a=0.05mol?L^-1；
Ⅰ組：K=

0.05mol?L-1

0.05mol?L-1×0.05mol?L-1

=20L/mol，轉化率=

0.05×10

1

×100%=50%；
Ⅱ組：K=

0.122mol?L-1

0.078mol?L-1×0.078mol?L-1

=20L/mol，但不能計算轉化率，因體積不是10L，
否則C的物質的量為0.122mol/L×10L＞1mol，不符合題意，應為縮小體積，溫度不變；
Ⅲ組：K=

0.04mol?L-1

0.06mol?L-1×0.06mol?L-1

=11.11L/mol，轉化率=

0.04×10

1

×100%=40%；
Ⅳ組：K=

0.098mol?L-1

0.07mol?L-1×0.07mol?L-1

=20L/mol，但不能計算轉化率，因體積不是10L，否則0.07mol/L×10L+0.098mol/L×10L＞1mol，可能為縮小體積，或用從生成物配比的方法，溫度不變．
A、在恒溫條件下往一個容積為10L的密閉容器中充入1molA和1molB，反應達平衡時，消耗的B的物質的量與A的物質的量相等，故a=0.05mol?L^-1，故A錯誤；
B、實驗Ⅳ中K=

0.098mol?L-1

0.07mol?L-1×0.07mol?L-1

=20L/mol，溫度不變，因0.07mol/L×10L+0.098mol/L×10L＞1mol，可能為縮小體積，或用從生成物配比的方法，如用從生成物配比的方法，反應如從逆向開始，因D為固體，對平衡無影響，如生成A、B為0.07mol/L×10L=0.7mol，D應＞0.7mol，故B錯誤；
C、Ⅱ組：K=

0.122mol?L-1

0.078mol?L-1×0.078mol?L-1

=20L/mol，但不能計算轉化率，因體積不是10L，否則C的物質的量為0.122mol/L×10L＞1mol，不符合題意，應為縮小體積，與Ⅰ組相比較，Ⅰ組達到平衡時D的物質的量為0.5mol，而Ⅱ組壓強較大，增大壓強平衡向正方向移動，平衡時D的物質的量應大于0.5mol，故m＞0.5，故C正確；
D、將Ⅲ與I比較，轉化率減小，平衡向逆向移動，K減小，如反應放熱，可升溫，如反應吸熱，可降溫，因無反應速率大小的比較，故無法判斷，故D錯誤．
故選C．

點評：本題綜合考查反應速率和平衡移動問題，題目較難，做題時注意從各組數據中找出平衡常數的關系和轉化率問題，進行比較，不難解答此題．