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12.已知反应O2(g)+2Cl2(g)?2Cl2O(g);△H>0.在三个恒温、恒容的密闭容器中分别充入1mol O2与2 mol Cl2,测得平衡时O2的转化率如下表:下列说法正确的是(  )
容器编号温度/℃容器体积/L平衡时O2转化率平衡时压强/Pa
200V150%p1
200V270%p2
350V350%p3
A.起始反应速率:③>①>②
B.平衡时压强:p1<p2
C.容器体积:V1<V3
D.若实验②中O2和Cl2用量均加倍,则平衡时O2的转化率小于70%

分析 A、根据温度高,压强大反应速率大判断;
B、根据②平衡时O2转化率比①大,说明平衡时②中气体的物质的量比①少;
C、③和①O2转化率的转化率相同,又该反应为吸热反应,③的温度高平衡向正反应方向移动,所以③的压强使平衡向逆反应方向移动,据此分析;
D、若实验②中O2和Cl2用量均加倍,相当于增大压强,平衡正向移动,则O2转化率大于70%.

解答 解:A、②平衡时O2转化率比①大,说明②相对于①平衡向正反应方向移动,所以开始时压强:p1<p2,则反应速率②>①,故A错误;
B、②平衡时O2转化率比①大,说明平衡时②中气体的物质的量比①少,又温度相同,则②中压强大所以平衡时压强:p1<p2,故B正确;
C、③和①O2转化率的转化率相同,又该反应为吸热反应,③的温度高平衡向正反应方向移动,所以③的压强使平衡向逆反应方向移动,即压强小于①,所以体积大于①,V1<V3,故C正确;
D、若实验②中O2和Cl2用量均加倍,相当于增大压强,平衡正向移动,则O2转化率大于70%,故D错误;
故选BC.

点评 本题考查外界条件对化学反应速率和平衡移动的影响,有一定的难度.

练习册系列答案
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20.肼(N2H4)又称联氨,广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池,NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用氧化剂.试回答下列问题
(1)肼燃料电池原理如图所示,左边电极上发生的电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
(2)火箭常用N2O4作氧化剂,肼作燃料,已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=-67.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-52.7kJ•mol-1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-947.6kJ•mol-1
(3)联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得,也可在高锰酸钾催化下,尿素[CO(NH22]和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应获得,尿素法反应的离子方程式为CO(NH22+ClO-+2OH-=N2H4+Cl-+CO32-+H2O.
(4)如图所示,A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊.关闭K2,将各1mol NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为a L.

①B中可通过B的体积不再减小或气体颜色不再变化判断可逆反应2NO2?N2O4已经达到平衡.
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数变小(填“变大”“变小”或“不变”)
③若容器A中到达平衡所需时间t s,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率v(NO2)等于$\frac{0.4}{at}$mol/(L•s).
④若打开K2,平衡后B容器的体积缩至0.4a L,则打开K2之前,气球B体积为0.7aL.

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