题目内容
【题目】在体积为2 L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. 04 mol·L-1·min-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0.5
【答案】D
【解析】
由图Ⅰ可知,200℃时,5min反应达到平衡,A的物质的量变化量为△n(A)=0.8mol0.4mol=0.4mol,B的物质的量变化量为△n(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,C的物质的量变化量为△n(C)=0.2mol,故x:y:z=△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:1,则反应方程式为:2A(g)+B(g)C(g),
A. 由图Ⅰ可知,200℃时,5min反应达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4mol0.2mol=0.2mol,故,故A错误;
B. 由图Ⅱ可知,当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,而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;该反应的方程式为:2A(g)+B(g)C(g),在一定温度下,只要A、B起始物质的量之比刚好等于化学方程式中的化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,故a=2,故B错误;
C. 恒温恒容条件下,在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,由于容器容积不变,则混合物中各物质的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,故v(正)=v(逆),故C错误;
D. 由图Ⅰ可知,200℃时,当充入0.8mol A和0.4mol B达到平衡时,A的体积分数为:;200℃时,向该容器中充入2molA和1molB,达到的平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故达到平衡时,A的体积分数小于0.5,故D正确;
故选D。