题目内容

如图,Ⅰ是恒压密闭容器,Ⅱ是恒容刚性密闭容器.其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2mol X和2mol Y,起始时容器体积均为V L,发生如下反应并达到平衡(X、Y状态未知):2X(?)+Y(?)?aZ(g).则Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,则下列说法一定正确的是(  )
A、若X、Y均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ<Ⅱ
B、若X、Y不均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ
C、若X为固态,Y为气态,则Ⅰ、Ⅱ中从起始到平衡所需时间相同
D、平衡时Ⅰ容器的体积小于V L
考点:化学平衡的影响因素,化学平衡建立的过程
专题:化学平衡专题
分析:Ⅰ是恒压密闭容器,
    2X(?)+Y(?)?aZ(g),
开始 2      2        0
转化 x    0.5x     0.5ax
平衡 2-x  2-0.5x   0.5ax
此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,
2-x
2-0.5x
=
1
3
,解得x=0.16,
2-0.16
0.08a
=
1
2
,解得a=1,
Ⅱ是恒容密闭容器,2X(?)+Y(?)?Z(g),
结合状态及平衡移动来分析解答.
解答: 解:Ⅰ是恒压密闭容器,
    2X(?)+Y(?)?aZ(g),
开始 2      2         0
转化 x    0.5x     0.5ax
平衡 2-x  2-0.5x   0.5ax
此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,
2-x
2-0.5x
=
1
3
,解得x=0.16,
2-0.16
0.08a
=
1
2
,解得a=1,
Ⅱ是恒容密闭容器,发生2X(?)+Y(?)?Z(g),
A.若X、Y均为气态,该反应为气体体积缩小的反应,Ⅱ中压强减小,向逆反应方向移动,由M=
m
n
可知,Ⅱ中气体平均摩尔质量小,故A错误;
B.若X、Y不均为气态,若X为气体,反应为气体体积缩小的反应,Ⅱ中压强减小,向逆反应方向移动,n增大,m减小,Ⅱ中气体平均摩尔质量小,若Y为气体,压强对平衡移动无影响,则平衡时气体平均摩尔质量为Ⅰ=Ⅱ,故B错误;
C.若X为固态,Y为气态,压强对平衡移动无影响,反应2X(s)+Y(g)?Z(g),压强相同,Ⅰ、Ⅱ中从起始到平衡所需时间相同,故C正确;
D.Ⅰ是恒压密闭容器,若X、Y均为气态,该反应为气体体积缩小的反应,起始时容器体积为V L,则平衡时Ⅰ容器的体积小于VL;若Y为气体,该反应为反应前后体积不变的反应,则反应后容器的体积为VL,故D错误;
故选C.
点评:本题考查化学平衡的计算,明确物质的状态及压强对平衡移动的影响即可解答,注意两种状态可固定一种状态来分析另一种状态,题目难度较大.
练习册系列答案
相关题目
I、已知反应:
3I-(aq)+S2O82-(aq)?I3-(aq)+2SO42-(aq);
(1)写出反应的平衡常数表达式K=
 
.
(2)图1表示反应过程中有关物质的能量,则反应的△H
 
0(填>、<、=).

(I)、(II)两线中,使用催化剂的是
 
线.
(3)反应中发生反应的I-与被氧化的I-的物质的量比为
 
.
(4)反应的速率可以用I3-与加入的淀粉溶液反应是蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大.某探究性学习小组在20℃进行实验,记录的数据如下:
实验编号①②③④⑤
c(I-)/mol?L-10.0400.0800.0800.1600.160
c(S2O82-/mol?L-1)0.0400.0400.0800.0800.040
t/s88442211t1
则:该实验的目的是
 
显色时间t1=
 
s分析表中数据,得出的结论是
 

II、二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物.综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一.硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)  
催化剂
△
  2SO3(g)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示.
根据图2所示回答下列问题.
①平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
 
K(B)(填“>”、“<”、“=”).
②已知上述反应的是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列选项中有利于提高SO2平衡转化率的有
 
(填字母).A.升高温度  B.降低温度  C.增大压强   D.减小压强 E.加入催化剂  F.移出氧气.

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