题目内容

11.如图向A、B中均充入1molX、1moIY,起始时A、B的体积相等都等于aL.在相同温度压强和催化剂存在的条件下,关闭活塞K,使两容器中各自发生下述反应:X(g)+Y(g)?2Z(g)+W(g);△H<0.达平衡时,A的体积为1.4aL.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.平衡时的压强:PB=PA
D.平衡时向A容器中充入与反应无关的气体M,能减慢A容器内化学反应的速率

分析 A.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小,其反应速率也要减小.对于B容器来说,体积不变,各组分初始浓度和A相同,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);
 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分析;
C.因为B容器的初始量和A容器相同,在相同温度下,当A容器的体积和B容器体积相同时,达到平衡后,各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等,且压强为PB,当把此时A容器体积由a体积扩大为1.4aL,不考虑平衡移动时压强会变为$\frac{5{P}_{B}}{7}$,当再建立平衡时,A容器的原平衡将向正反应方向移动,尽管气体的总物质的量要增加,但体积变化对压强的影响大;
D.A容器为恒温恒压容器,平衡时向A容器中充入与反应无关的气体M为保持恒压,体积增大,压强减小平衡正向进行;

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,各组分初始浓度和A容器中相同,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.因为B容器的初始量和A容器的初始量相同,在相同温度下,当A容器的体积和B容器体积相同时,达到平衡后,各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等,且压强为PB,当把此时A容器体积由a体积扩大为1.4aL,不考虑平衡移动时压强会变为$\frac{5{P}_{B}}{7}$,当再建立平衡时,A容器的原平衡将向正反应方向移动,尽管气体的总物质的量要增加,但体积变化对压强的影响大,即PB>PA,故C错误;
D.A容器为恒温恒压容器,平衡时向A容器中充入与反应无关的气体M,为保持恒压,体积增大压强减小平衡正向进行,反应速率减小,能减慢A容器内化学反应的速率,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,注意恒温恒容和恒温恒压容器中的应用分析.

练习册系列答案
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19.乙二醛(OHC-CHO)是一种重要的精细化工产品.
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物质乙醛乙酸甘油乙醇水
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请回答下列问题:
(1)试管A内在60℃~80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)2CH3CHO+O2$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH3COOH;
(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在试管A 的反应液中,目的是测量反应溶液的温度;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在略低于试管A 的支管口处,目的是收集含乙酸的馏分
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(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,请你在所提供的药品中进行选择,设计一个简便的实验方案.所提供的药品有:pH试纸、红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末.实验仪器任选.该方案为将少量碳酸氢钠粉未,放入一个洁净的试管中,加入少量试管C中的液体,若有气体产生,则说明试管C中含有产物乙酸.(或把一块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取试管C内的液体,点在pH试纸中部,试纸变色后,用标准比色卡比较来确定溶液的pH,进而说明是否有乙酸生成).

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