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19.某恒定温度下,在一个2L的密闭容器中充入A气体,B气体,测得其浓度为2mol/L和1mol/L;且发生如下反应:3A(g)+2B(g)?4C(?)+2D(?),已知“?”代表C、D状态未确定:反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,且反应前后压强比为5:4,则下列说法中正确的是(  )
①该反应的化学平衡表达式为:K=$\frac{{C}^{4}(C)•{C}^{2}(D)}{{C}^{3}(A)•{C}^{2}(B)}$
②此时B的转化率为35%
③增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变.
④增加C的量,A、B转化率不变.
A.①②B.②③C.①④D.③④

分析 反应一段时间后达到平衡,测得反应前后压强比为5:4,故反应后气体体积减小,故C、D至少一种不为气体;在一个2L的密闭容器中充入A气体,B气体,测得其浓度为2mol/L和1mol/L;则A气体,B气体的物质的量分别为2mol/L×2L=4mol,1mol/L×2L=2mol,则反应前气体总的物质的量为4mol+2mol=6mol;测得反应前后压强比为5:4,故平衡时气体总的物质的量为6mol×$\frac{4}{5}$=4.8mol;生成1.6molC,则生成D的物质的量为1.6×$\frac{2}{4}$=0.8mol,反应的B的物质的量为1.6×$\frac{2}{4}$=0.8mol,反应A的物质的量为1.6×$\frac{3}{4}$=1.2mol,则平衡时,A、B、C、D的物质的量分别为4mol-1.2mol=2.8mol、2mol-0.8mol=1.2mol、1.6mol、0.8mol,平衡时气体总的物质的量为6mol×$\frac{4}{5}$=4.8mol,故D为气体,C不为气体,依此进行解答.
①C不为气体,故C不能出现在平衡常数的表达式中;
②反应的B的物质的量为0.8mol,依此计算B的平衡转化率%;
③反应后气体体积减小,故增大该体系压强,平衡向右移动;平衡常数与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变;
④C不为气体,故增加C的量,平衡不移动.

解答 解:反应一段时间后达到平衡,测得反应前后压强比为5:4,故反应后气体体积减小,故C、D至少一种不为气体;在一个2L的密闭容器中充入A气体,B气体,测得其浓度为2mol/L和1mol/L;则A气体,B气体的物质的量分别为2mol/L×2L=4mol,1mol/L×2L=2mol,则反应前气体总的物质的量为4mol+2mol=6mol;测得反应前后压强比为5:4,故平衡时气体总的物质的量为6mol×$\frac{4}{5}$=4.8mol;生成1.6molC,则生成D的物质的量为1.6×$\frac{2}{4}$=0.8mol,反应的B的物质的量为1.6×$\frac{2}{4}$=0.8mol,反应A的物质的量为1.6×$\frac{3}{4}$=1.2mol,则平衡时,A、B、C、D的物质的量分别为4mol-1.2mol=2.8mol、2mol-0.8mol=1.2mol、1.6mol、0.8mol,平衡时气体总的物质的量为6mol×$\frac{4}{5}$=4.8mol,故D为气体,C不为气体.
①C不为气体,故C不能出现在平衡常数的表达式中,故①错误;
②反应的B的物质的量为0.8mol,故B的平衡转化率为$\frac{0.8}{2}$×100%=40%,故②错误;
③反应后气体体积减小,故增大该体系压强,平衡向右移动;平衡常数与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,故③正确;
④C不为气体,故增加C的量,平衡不移动,故A、B转化率不变,故④正确;
故说法中正确的是③④,
故选D.

点评 本题考查化学平衡的相关计算,难度中等.判断出C不为气体是解题的根据.

练习册系列答案
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