题目内容
【题目】一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g)+D(g) △H<0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中,将4 mol C和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是( )
A. 保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均减小
B. 保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
C. 保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
D. 保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
【答案】C
【解析】
该反应是正方向气体体积增大的可逆反应且为放热反应,从等效平衡的角度分析,已知4molC和2molD相当于2molA和4molB,即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍,而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍,在相同温度下达到相同平衡状态,即平衡时各物质的浓度相同,在此基础上,从平衡移动的角度解答此题。
A. 保持活塞位置不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲、乙中B的体积分数都增大,故A错误;
B. 保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,则相当于在原来的基础上增大压强,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,甲中C的浓度小于原来的2倍,即小于乙中C的浓度的2倍,故B错误;
C. 甲温度和体积不变,加入氦气后对平衡没有影响;保持温度和乙中的压强不变,加入氦气后乙体积增大,平衡应向正反应方向移动,正逆反应速率都减小,图象与实际情况相符,故C正确;
D. 保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,则乙容器内的压强增大,平衡向逆反应方向移动,达到新的平衡后,乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍,故D错误,答案选C。