题目内容

7.在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)?2Z(g)△H<0,平衡时生成1.5molZ.下列说法不正确的是(  )
A.增大压强或降低温度,平衡常数K都增大
B.其它条件相同,向容器中只加入2molZ,能建立完全相同的平衡状态
C.平衡时,平衡常数K=36a(mol/L)-1
D.某时刻X、Y、Z物质的量分别是0.3mol,1mol和1.1mol,反应正向进行

分析 A.反应为放热反应,降低温度平衡正向进行,平衡常数只随温度变化;
B.其它条件相同,向容器中只加入2molZ,相当于加入1mol X气体和2mol Y气体;
C.结合三行计算劣势计算平衡浓度,平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$;
D.计算此时浓度商和平衡常数比较来判断反应进行的方向.

解答 解:A平衡常数只随温度变化,.增大压强平衡正向进行,平衡常数不变,反应为放热反应,降低温度平衡正向进行,平衡常数增大,故A错误;
B.其它条件相同,向容器中只加入2molZ,相当于加入1mol X气体和2mol Y气体,能建立完全相同的平衡状态,故B正确;
C.                       X(g)+2Y(g)?2Z(g)
起始量(mol)     1              2            0
变化量(mol/L) 0.75         1.5           1.5
平衡量(mol/L) 0.25        0.5            1.5
K=$\frac{(\frac{1.5}{a})^{2}}{\frac{0.25}{a}×(\frac{0.5}{a})^{2}}$=36a(mol/L)-1,故C正确;
D.某时刻X、Y、Z物质的量分别是0.3mol,1mol和1.1mol,Qc=$\frac{(\frac{1.1}{a})^{2}}{\frac{0.3}{a}×(\frac{1}{a})^{2}}$=4.03a<K=36a,反应正向进行,故D正确;
故选A.

点评 本题考查了化学平衡影响因素、平衡常数计算和影响因素分析、反应进行方向判断等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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18.硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志.生产硫酸的主要反应为:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)SO3(g)
(1)恒温恒容下,平衡体系中SO3的体积分数[ϕ(SO3)]和y与SO2、O2的物质的量之比$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$的关系如图1:

则b点$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$=2;y为D(填编号).
A.平衡常数   B.SO3的平衡产率    C.O2的平衡转化率      D.SO2的平衡转化率.
(2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数.在400~650℃时,Kp与温度(T/K)的关系为lgKp=-4.6455,则在此条件下SO2转化为SO3反应的△H<0(填“>0”或“<0”).
(3)①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为:
SO2+V2O5?SO3+V2O4K1 $\frac{1}{2}$O2+V2O4?V2O5K2
则在相同温度下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=(K1×K22(以含K1、K2的代数式表示).
②V2O5加快反应速率的原因是降低反应的活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞几率提高,其催化活性与温度的关系如图2:
(4)在7.0% SO2、11% O2、82% N2时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图3:
则460℃、1.0atm下,SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)SO3(g)的Kp=113$at{m}^{\frac{1}{2}}$ (各气体的分压=总压×各气体的体积分数).(已知:=0.28)
(5)压强通常采用常压的原因是常压下SO2的平衡转化率已经很大,再增大压强,对设备要求较高,综合第(3)、(4)题图给信息,工业生产最适宜的温度范围400℃-500℃,你认为最主要的原因是C.
A.原料转化率最大     B.已达到反应装置所能承受的最高温度    C.催化剂的活性最高.

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