在體積為2L的恆容密閉容器中發生反應xA(g)+yB(g)zC(g),圖Ⅰ表示200℃時容器中A、B、C物質的...
問題詳情:
在體積為2 L的恆容密閉容器中發生反應xA(g)+yB(g)zC(g),圖Ⅰ表示200 ℃時容器中A、B、C物質的量隨時間的變化,圖Ⅱ表示不同溫度下平衡時C的體積分數隨起始n(A)∶n(B)的變化關係。則下列結論正確的是
圖Ⅰ圖Ⅱ
A. 200 ℃時,反應從開始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1
B. 圖Ⅱ所知反應xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH>0,且a=2
C. 若在圖Ⅰ所示的平衡狀態下,再向體系中充入He,重新達到平衡前v正>v逆
D. 200 ℃時,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,達到平衡時,A的體積分數等於0.5
【回答】
B
【解析】
【分析】
A. 由圖Ⅰ可知,200℃平衡時,B的物質的量的變化量為0.4mol-0.2mol=0.2mol,根據計算v(B);
B. 由圖Ⅱ可知,n(A):n(B)一定時,溫度越高平衡時C的體積分數越大,說明升高溫度平衡向正反應方向移動,據此判斷反應熱效應;在一定溫度下只要A、B起始物質的量之比恰好等於化學方程式的化學計量數之比,平衡時生成物C的體積分數就最大,由圖Ⅰ判斷200℃時A、B、C的物質的量的變化量,從而確定化學方程式的化學計量數之比,據此計算a的值; C. 恆溫恆容條件下,通入氦氣反應混合物的濃度不變,平衡不移;
D. 由圖Ⅰ可知,200℃時,當起始充入A、B分別為0.8mol、0.4mol時,計算平衡時A的體積分數,200℃時,向容器中充入2 mol A 和1 mol B達到的平衡狀態,等效為原平衡增大壓強,據此判斷增大壓強平衡移動方向,進而分析A的體積分數。
【詳解】A. 由圖Ⅰ可知,200℃時5min達到平衡,平衡時B的物質的量變化量為0.4mol−0.2mol=0.2mol,故,A項錯誤;
B. 由圖Ⅱ可知,n(A):n(B)一定時,溫度越高平衡時C的體積分數越大,說明升高溫度平衡向正反應反向移動,升高溫度平衡向吸熱反應方向移動,故正反應為吸熱反應,即△H>0;由圖Ⅰ可知,200℃時平衡時,A的物質的量變化量為0.8mol−0.4mol=0.4mol,B的物質的量變化量為0.2mol,C的物質的量變化量為0.2mol−0 mol=0.2mol,根據物質的量的變化量之比等於化學計量數之比得出反應方程式為:2A(g)+B(g)C(g),在一定的溫度下,只要A、B起始物質的量之比恰好等於化學方程式的化學計量數之比,平衡時生成物C的體積分數就最大,則A.、B的起始物質的量之比n(A):n(B)=2,即a=2,B項正確;
C. 恆溫恆容條件下,通入氦氣反應混合物的濃度不變,正逆反應速率不變,平衡不移動,故v正=v逆,C項錯誤;
D. 由圖Ⅰ可知,200℃時,當起始充入A、B分別為0.8mol、0.4mol時,平衡時A的體積分數為:,200℃時,向容器中充入2 mol A 和1 mol B達到的平衡狀態,可等效為原平衡增大壓強,平衡向正反應移動,A的轉化率增大,故達到平衡時,A 的體積分數小於0.5,D項錯誤;
*選B
知識點:化學平衡單元測試
題型:選擇題
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