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将1molA(g)和1molB(g)投入一容积可变的密闭容器中,发生如下可逆反应:A(g)+B(g)?xC(g),经测定C在反应混合物中的物质的量分数(C%)与时间(t)符合下列图I所示关系,由此推断下列说法中正确的是(  )
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A、在上述可逆反应中x=3B、在图II中P3>P4,Y轴表示混合气体的平均摩尔质量C、一定温度下,向达到平衡后的容器中再加入2molC,重新达到平衡时,C的物质的量分数增大D、在图II中P3<P4,Y轴表示A的转化率
分析:由图1可知,T1时,P2到达平衡的时间短,则速率快,所以P2>P1,压强越大,C%越大,即正方向为体积减小的方向,所以x=1;P2时,T1到达平衡的时间短,则速率快,所以T1>T2,温度越高,C%越小,故正反应为放热反应;即该反应为:A(g)+B(g) 精英家教网C(g)△H<0;
由图Ⅱ可知,Y随温度的升高而降低,可判断Y为A的转化率或混合气体的平均摩尔质量等,结合压强对平衡移动的影响判断P3、P4的关系.
解答:解:由图1可知,T1时,P2到达平衡的时间短,则速率快,所以P2>P1,压强越大,C%越大,即正方向为体积减小的方向,所以x=1;P2时,T1到达平衡的时间短,则速率快,所以T1>T2,温度越高,C%越小,故正反应为放热反应;即该反应为:A(g)+B(g) 精英家教网C(g)△H<0;
A、由以上分析可知x=1,故A错误;
B、在图II中Y随温度的升高而降低,已知升高温度平衡逆移,所以气体的物质的量增加,平均摩尔质量减小,故Y轴可以表示混合气体的平均摩尔质量,增大压强平衡正移,平均摩尔质量增大,所以P3>P4,故B正确;
C、一定温度下,向达到平衡后的容器中再加入2molC,采用极限法全部转化为A和B时恰好为1molA(g)和1molB(g),达到平衡时与原平衡相比压强增大,所以平衡正移,C的物质的量增大,则C的物质的量分数增大,故C正确;
D、在图II中Y随温度的升高而降低,已知升高温度平衡逆移,所以A的转化率减小;若增大压强平衡正移,A的转化率增大,所以P3>P4,故D错误;
故选BC.
点评:本题旨在考查学生对化学平衡图象的理解,由于勒夏特列原理只适用于“单因素”(浓度或温度或压强)改变,分析时应固定一个物理量,分析另一物理量对纵坐标的影响,题目难度中等.
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