题目内容

20.一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)?2C(g)+D(g);△H>0.现将1molA和2molB加入   甲容器中,将4molC和2mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动).下列说法正确的是(  )
A.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B.保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增加
C.保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D.保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)

分析 从等效平衡的角度分析,4molC和2molD相当于2molA和4molB,即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍,而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍,在相同温度下达到相同平衡状态,在此基础上,从平衡移动的角度解答此题.

解答 解:从等效平衡的角度分析,4molC和2molD相当于2molA和4molB,即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍,而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍,在相同温度下达到相同平衡状态,
A、保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,则相当于在原来的基础上增大压强,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,甲中C的浓度小于原来的2倍,即小于乙中C的浓度的2倍,故A错误;
B、保持活塞位置不变,升高两个容器的温度,平衡向正反应方向移动,甲、乙中B的质量分数都减小,故B错误;
C、保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,则乙容器内的压强增大,平衡向逆反应方向移动,达到新的平衡后,乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍,故C错误;
D、甲温度和体积变化,加入氦气后对平衡移动没有影响,保持温度和乙中的压强不变,加入氦气后乙体积增大,平衡应向正反应方向移动,正逆反应速率都减小,故D正确.
故选D.

点评 本题考查化学平衡移动的影响因素,题目难度中等,注意从等效平衡的角度分析起始时甲乙两容器内的气体的平衡状态,在此基础上从平衡移动的角度分析.

练习册系列答案
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取25.0g甲经高温灼烧,只生成14.0g固体氧化物丙和5.6L(已换算成标准状态下的体积)气体氧化物丁.
经测定,乙的相对分子质量为75;常温下,乙能跟盐酸溶液反应,也能跟氢氧化钠溶液反应,两反应中反应物的物质的量之比均为1:1,都没有气泡生成现象.
(1)写出丁的电子式;
(2)实验室里可用以下流程来测量某样品中甲物质的含量

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(3)写出乙的分子式C2H5NO2;写出乙物质跟盐酸反应的离子方程式H2NCH2COOH+H+→+H3NCH2COOH.
(4)用钠熔法试验乙后有固体残渣生成,取固体残渣溶于蒸馏水配成溶液,再依次加入适量的新制硫酸亚铁溶液、氯化铁溶液,可观察到蓝色沉淀.若是在隔绝空气中条件下用乙物质进行钠熔法试验时会不会有氮气生成不会生成氮气,原因是甘氨酸中氮显-3价,钠只有强还原性,试验中氮元素不可能被氧化成N2.

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