题目内容
【题目】T℃时。体积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
2A(g)+B(g)2C(g)△H=-QkJ/mol(Q>0)
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达到平衡时体系能量的变化 | ||
A | B | C | ||
① | 2 | 1 | 0 | 0.75Q kJ |
② | 0.4 | 0.2 | 1.6 |
下列叙述正确的是
A.容器①、②中反应的平衡常数均为36
B.容器②中反应达到平衡时放出的热量为0.05 Q kJ
C.向容器①中通入氦气,平衡时A的转化率不变
D.其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,则达到平衡时C的体积分数小于2/3
【答案】C
【解析】
试题分析:容器①中参加反应的A的物质的量1.5mol,则:
2A(g)+B(g)2C(g)
起始量(mol):2 1 0
转化量(mol):1.5 0.75 1.5
平衡量(mol):0.5 0.25 1.5
恒温恒容下,②中完全转化到方程式左边可以得到2molA、1mol,容器①、②反应为完全等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等,②中A的起始物质的量为0.4mol,小于平衡时的0.5mol,故②中发生2C(g)2A(g)+B(g)△H=+Q kJ/mol(Q>0).A.因为温度相等,②中平衡常数与①互为相反数,不可能相等,①中平衡常数K=(1.5/0.5)2/[(0.5/0.5)2×0.25/0.5]=18,②中平衡常数K=1/18,A错误;B.②中反应吸收热量,容器①、②反应为完全等效平衡,平衡时B的物质的量相等,则②中吸收的热量为(0.25-0.2)mol×Q kJ/mol=0.05Q kJ,B错误;C.恒容条件下,向容器①中通入氦气,各组分的浓度不变,平衡不移动,平衡时A的转化率不变,C正确;D.平衡时①、②中C的体积分数为1.5mol/(0.5+0.25+1.5)mol=2/3,其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,随反应进行,温度降低,反应向生成C的方向移动,生成2molC时,混合气体减小1mol,则达到平衡时C的体积分数大于2/3,D错误,答案选C。