题目内容
【题目】在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系.则下列结论正确的是( )
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04molL﹣1min﹣1
B.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的△H<0,且a=2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,达到平衡时,A 的体积分数小于50%
【答案】D
【解析】解:A.由图Ⅰ可知,200℃时5min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4mol﹣0.2mol=0.2mol,故v(B)= =0.02 molL﹣1min﹣1,故A错误;
B.由图Ⅱ可知,n(A):n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为吸热反应,即△H>0,图Ⅰ可知,200℃时平衡时,A的物质的量变化量为0.8mol﹣0.4mol=0.4mol,B的物质的量变化量为0.2mol,在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比=0.4mol:0.2mol=2,故B错误;
C.恒温恒容条件下,通入氦气反应混合物的浓度不变,平衡不移动,故v(正)=v(逆),故C错误;
D.由图Ⅰ可知,200℃时平衡时,A、B、C的物质的量变化量分别为0.4mol、0.2mol、0.2mol,物质的量之比等于化学计量数之比,故x:y;z=0.4mol:0.2mol:0.2mol=2:1:1,平衡时A 的体积分数为 =0.5,200℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B达到平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应移动,A的增大,故达到平衡时,A 的体积分数小于0.5,故D正确;
故选D.
A.由图Ⅰ可知,200℃时平衡时,B的物质的量变化量为0.4mol﹣0.2mol,根据v= 计算v(B);
B.由图Ⅱ可知,n(A):n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,据此判断反应热效应;在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,由图Ⅰ判断200℃时A、B的起始物质的量,据此计算a的值;
C.恒温恒容条件下,通入氦气反应混合物的浓度不变,平衡不移;
D.200℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B达到平衡等效为原平衡增大压强,根据图Ⅰ中A、B、C的物质的量变化量之比等于化学计量数之比确定x、y、z,据此判断增大压强平衡移动方向.