题目内容
如图,关闭活塞K,向A中充入1molX、1molY,向B中充入2molX、2molY,此时A的容积是a L,B的容积是2aL.在相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生下述反应:X(g)+Y(g)?2Z(g)+W(g);△H<0.A保持恒压,B保持恒容,达平衡时,A的体积为1.4a L.下列说法错误的是( )

| A、反应速率:v(B)>v(A) |
| B、A 容器中X的转化率为80% |
| C、若打开K,则A的体积变为2.6a L |
| D、平衡时Y的体积分数:A<B |
考点:化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:根据图象知,A保持恒压,B保持恒容,
A、化学反应速率与物质的浓度有关,浓度越大反应速率越大;
B、先根据相同条件下,气体的气体之比等于物质的量之比计算平衡后气体的物质的量,再结合方程式计算X反应的物质的量,最后根据转化率公式计算X的转化率,再结合B装置中压强对化学平衡的影响判断X的转化率;
C、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,根据X的转化率计算平衡后总的物质的量,再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积,进而计算A容器的体积,升高温度,平衡向吸热方向移动,据此判断;
D、根据C项中A容器的平衡变化,建立新平衡后,(容积为0.5aL与容积为1.4aL相比)Y的体积分数要减小,即平衡时Y体积分数A<B;
A、化学反应速率与物质的浓度有关,浓度越大反应速率越大;
B、先根据相同条件下,气体的气体之比等于物质的量之比计算平衡后气体的物质的量,再结合方程式计算X反应的物质的量,最后根据转化率公式计算X的转化率,再结合B装置中压强对化学平衡的影响判断X的转化率;
C、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,根据X的转化率计算平衡后总的物质的量,再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积,进而计算A容器的体积,升高温度,平衡向吸热方向移动,据此判断;
D、根据C项中A容器的平衡变化,建立新平衡后,(容积为0.5aL与容积为1.4aL相比)Y的体积分数要减小,即平衡时Y体积分数A<B;
解答:
解:A.对X (g)+Y(g) 2Z(g)+W(g)来说,开始时只加入反应物X和Y,该反应将向正反应发向进行以建立化学平衡.对容器A来说,在建立化学平衡的过程中,反应混合物的总物质的量会增大,根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),其体积要增大,各组分的物质的量浓度就要减下,其反应速率也要减小.对于B容器来说,体积不变,各组分初始浓度是A容器的2倍,每个时刻的反应速率都将大于A容器,即反应速率:v(B)>v(A),故A正确;
B.根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍,即1.4×2mol=2.8mol,即增加了0.8mol,根据化学方程式的计算可知,
X (g)+Y(g)=2Z(g)+W(g)△n
1 1
0.8mol 0.8mol
即达平衡后,反应掉0.8mol,A容器中X的转化率为80%,故B正确;
C.打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,X的转化率为80%,参加反应的X的总的物质的量为3mol×80%=2.4mol,则:
X(g)+Y(g)?2Z(g)+W(g) 物质的量增多
1mol 1mol
2.4mol 2.4mol
故平衡后容器内总的物质的量为(1mol+1mol+2mol+2mol)+2.4mol=8.4mol,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则总容器的体积为aL×
=4.2aL,则A的体积=4.2aL-a=3.2a,故C错误;
D.根据C项中A容器的平衡变化,建立新平衡后,(容积为0.5aL与容积为1.4aL相比)Y的体积分数要减小,即平衡时Y体积分数A<B,故D正确;
故选C.
B.根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍,即1.4×2mol=2.8mol,即增加了0.8mol,根据化学方程式的计算可知,
X (g)+Y(g)=2Z(g)+W(g)△n
1 1
0.8mol 0.8mol
即达平衡后,反应掉0.8mol,A容器中X的转化率为80%,故B正确;
C.打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,X的转化率为80%,参加反应的X的总的物质的量为3mol×80%=2.4mol,则:
X(g)+Y(g)?2Z(g)+W(g) 物质的量增多
1mol 1mol
2.4mol 2.4mol
故平衡后容器内总的物质的量为(1mol+1mol+2mol+2mol)+2.4mol=8.4mol,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则总容器的体积为aL×
| 8.4mol |
| 2mol |
D.根据C项中A容器的平衡变化,建立新平衡后,(容积为0.5aL与容积为1.4aL相比)Y的体积分数要减小,即平衡时Y体积分数A<B,故D正确;
故选C.
点评:本题难度较大,需要设计平衡和变换平衡,要求有清晰的思维过程,是一则训练思维的好题.
练习册系列答案
相关题目
| A、做该实验时环境温度为22℃ |
| B、该实验表明所有化学反应化学能只转化为热能 |
| C、NaOH溶液的浓度为1.50 mol?L-1 |
| D、该实验表明有水生成的反应都是放热反应 |
已知:
①NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol
②NH3(g)=NH3(aq)△H2=-35.1kJ/mol
③HCl(g)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol
④NH3(aq)+HCl(aq)═NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol
则反应NH4Cl(s)=NH4Cl(aq)的△H5为( )
①NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol
②NH3(g)=NH3(aq)△H2=-35.1kJ/mol
③HCl(g)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol
④NH3(aq)+HCl(aq)═NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol
则反应NH4Cl(s)=NH4Cl(aq)的△H5为( )
| A、+16.3 kJ/mol |
| B、-16.3 kJ/mol |
| C、+335.7 kJ/mol |
| D、-335.7 kJ/mol |
下列实验操作先后顺序正确的是( )
| A、先装好药品,后检查装置的气密性 |
| B、先用双手握紧试管,后将导管插入水中以检查装置的气密性 |
| C、开始氢气还原氧化铜的实验时,先通入一段时间的氢气,再加热 |
| D、稀释硫酸时,先在烧杯里倒入水,再小心例入浓硫酸并不断搅拌 |