题目内容
【题目】恒温、恒容,向1L密闭容器中加入5molX,5molY,发生下列反应:aX(g)+bY(g)cZ(g),达到平衡如图。下列说法一定正确的是
A. 又加入1molX,正反应速率增大,逆反应速率不变
B. 又加入1molX、1molY,达到新平衡,X的转化率减小
C. △H不变,是该反应平衡的标志
D. 某时刻,X、Y、Z三者物质的量分别为5mol、3mol、2mol,则此时逆反应速率大于正反应速率
【答案】D
【解析】
由图像知反应开始后第2min反应达到平衡状态,2min内X减少了5mol-4mol=1mol,Y减少了5mol-3mol=2mol,生成Z的物质的量为1mol。X、Y、Z化学计量数之比为1mol:2mol:1mol=1:2:1,则有反应方程式为X(g)+2Y(g)Z(g)。
A.在恒温恒容条件下又加入1molX,反应物浓度增大,正反应速率增大随后逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,A项错误;
B. 在恒温恒容条件下又加入1molX、1molY,这与原平衡初始投料成正比,等效于“增大压强”,根据勒夏特列原理,X(g)+2Y(g)Z(g)的平衡向正反应方向移动,所以达到新平衡时X的转化率增大,B项错误;
C.一个完成了的化学反应的反应热△H决定于反应物总能量和生成物总能量,以及反应条件,与反应是否达到平衡状态无关,所以△H不变不可以作为该反应达到平衡状态的标志,C项错误;
D.题设温度下反应X(g)+2Y(g)Z(g)在第2min达到平衡状态,X、Y、Z的平衡浓度分别为4mol/L、3mol/L、1mol/L。则该温度下的平衡常数K===。某时刻X、Y、Z的物质的量分别为5mol、3mol、2mol,即X、Y、Z的浓度分别为5mol/L、3mol/L、2mol/L,此时浓度商Qc===>K=,可推知此时反应向逆反应方向进行,即逆反应速率大于正反应速率,D项正确;答案选D。