题目

在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得达到平衡时的有关数据如下[已知X(g)+3Y(g)2Z(g)  ΔH=−Q kJ·mol−1]： 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1 mol X、3 mol Y 2 mol Z 4 mol Z Z浓度(mol·L−1) c1 c2 c3 反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ 体系压强(Pa) p1 p2 p3 反应物转化率 α1 α2 α3 下列说法正确的是 A. 2c1>c3               B. a+b=Q               C. 2p2<p3               D. α1+α3>1 答案：【答案】B 【解析】 【详解】甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，乙容器反应物投入量2mol Z，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，丙容器反应物投入量4molZ，采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，所以丙与甲、乙相比，增大了压强，平衡向着正向移动，小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中X、Y转化率大于甲和乙的。A、丙容器反应物投入量4molZ，采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY，是甲中的二倍，若平衡不移动，c3=2c1；丙相当于增大压强，平衡向着正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c3＞2c1，故A错误；B、甲投入1molX、3molY，乙中投入2molZ，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为QkJ，故a+b=Q，故B正确；C、丙容器反应物投入量4molZ，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3，故C错误；D、丙容器反应物投入量4molZ，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1；由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α1+α3＜1，故D错误；故选B。 【点睛】本题考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算，难度较大，解答的关键是构建平衡建立的等效途径。本题的易错点为甲与丙容器的判断，甲容器反应物投入1mol X、3mol Y，丙容器反应物投入量4molZ，采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也等效，而实际是等温等容。

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