题目内容
【题目】在容积为2L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)。图甲表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图乙表示200 ℃、100 ℃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)=0.04mol·L-1·min-1
B. 若在图甲所示的平衡状态下再向体系中充入He,此时v正> v逆
C. 由图乙可知,反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=1
D. 200℃时,向容器中充入2molA和1molB,达到平衡时A的体积分数小于0.5
【答案】D
【解析】
A. 由图甲可知,200℃时5min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为△n(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,则v(B)==0.02 mol·L-1·min-1,故A错误;
B.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,则v正=v逆,故B错误;
C.由图乙可知,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方向移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为吸热反应,即△H>0;由图甲可知,200℃达到平衡时,A的物质的量变化量为△n(A)=0.8mol-0.4mol=0.4mol,B的物质的量变化量为0.2mol,在一定温度下只要A、B起始物质的量之比恰好等于化学方程式中化学计量数之比,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,即a=2,故C错误;
D.由图甲可知,200℃达到平衡时,A、B、C的物质的量变化量分别为0.4mol、0.2mol、0.2mol,物质的量变化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达到的平衡状态相当于在原平衡基础上增大压强,平衡正向移动,则达到平衡时,A 的体积分数小于0.5,故D正确,答案选D。