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12.有一真空密闭容器中,盛有amolPCl5,加热到200℃时,发生如下反应:PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g),反应达平衡时,PCl5所占体积分数为M%,若在同一温度下,同一容器中,最初投入0.5amolPCl5反应达平衡时,PCl5所占体积分数为N%,则M与N的关系正确的是(  )
A.M<NB.2M=NC.N<MD.M=N

分析 该反应是气体体积增大的化学反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,根据压强对化学平衡的影响分析判断.

解答 解:根据PV=nRT知,R为常数,当V、T相同时,n越大,P越大;该反应是气体体积增大的反应,当投入的物质的量加倍时,则相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即逆反应方向移动,所以导致反应达到平衡时PCl5的转化率减小,PCl5的体积分数增大,则盛有amolPCl5,达平衡时,PCl5所占体积分数为M%大于0.5amolPCl5反应达平衡时,PCl5所占体积分数为N%,故N<M.
故选C.

点评 本题考查了外界条件对化学平衡的影响,难度中等,正确运用等效平衡是解本题的关键.

练习册系列答案
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2.氮、硫、碳的氧化物有多种,其中SO2和NOx都是大气污染物,对它们的研究有助于空气的净化.
(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g) K1△H1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)           K2△H2<0 (Ⅱ)
4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$(用K1、K2表示).
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡.测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,NO的转化率α1=75%.其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2>α1(填“>”“<”或“=”).
(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题.某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化的情况如图1.

①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为NO的分解反应是放热反应,升温有利于反应逆向进行;在$\frac{n(NO)}{n(CO)}$=1的条件下,应控制的最佳温度在870℃左右.
②NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和 NaNO2.已知NO2-的水解常数K=2×10-11mol•L-1,常温下某NaNO2和 HNO2 混合溶液的PH为5,则混合溶液中c(NO2-)和c(HNO2)的比值为50
(4)利用图2所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2.阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO42-生成.该反应的离子方程式为4S2O42-+6NO2+8OH-═8SO42-+3N2+4H2O
(5)消除汽车尾气,可以通过反应2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g).当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.如图3表示在其他条件不变时,NO的浓度c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线.
①该反应的△H<(填“>”或“<”)0.
②若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(NO) 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线(并作相应标注).
(6)某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀.查阅资料得知常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7,饱和亚硫酸中c(SO32-)=6.3×10-8 mol•L-1. 将0.1mol•L-1的BaCl2溶液滴入饱和亚硫酸中,不能 (填“能”或“不能”)生成BaSO3沉淀,原因是若溶液中c(Ba2+)=0.1 mol•L-1,c(SO32-)=6,3×10-8mol•L-1,其浓度积Q=c(Ba2+)×c(SO32-)<0.1×6.3×10-8=6.3×10-9<Ksp(BaSO3)=5.48×10-7 (请写出必要的推断过程).

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