在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图Ⅰ表示200℃时容器中A、B、C物质的...
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在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图Ⅰ表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是
图Ⅰ图Ⅱ
A. 200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1
B. 图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH>0,且a=2
C. 若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v正>v逆
D. 200 ℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,达到平衡时,A的体积分数等于0.5
【回答】
B
【解析】
【分析】
A. 由图Ⅰ可知,200℃平衡时,B的物质的量的变化量为0.4mol-0.2mol=0.2mol,根据计算v(B);
B. 由图Ⅱ可知,n(A):n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,据此判断反应热效应;在一定温度下只要A、B起始物质的量之比恰好等于化学方程式的化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,由图Ⅰ判断200℃时A、B、C的物质的量的变化量,从而确定化学方程式的化学计量数之比,据此计算a的值; C. 恒温恒容条件下,通入氦气反应混合物的浓度不变,平衡不移;
D. 由图Ⅰ可知,200℃时,当起始充入A、B分别为0.8mol、0.4mol时,计算平衡时A的体积分数,200℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B达到的平衡状态,等效为原平衡增大压强,据此判断增大压强平衡移动方向,进而分析A的体积分数。
【详解】A. 由图Ⅰ可知,200℃时5min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4mol−0.2mol=0.2mol,故,A项错误;
B. 由图Ⅱ可知,n(A):n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应反向移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为吸热反应,即△H>0;由图Ⅰ可知,200℃时平衡时,A的物质的量变化量为0.8mol−0.4mol=0.4mol,B的物质的量变化量为0.2mol,C的物质的量变化量为0.2mol−0 mol=0.2mol,根据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比得出反应方程式为:2A(g)+B(g)C(g),在一定的温度下,只要A、B起始物质的量之比恰好等于化学方程式的化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,则A.、B的起始物质的量之比n(A):n(B)=2,即a=2,B项正确;
C. 恒温恒容条件下,通入氦气反应混合物的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,故v正=v逆,C项错误;
D. 由图Ⅰ可知,200℃时,当起始充入A、B分别为0.8mol、0.4mol时,平衡时A的体积分数为:,200℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B达到的平衡状态,可等效为原平衡增大压强,平衡向正反应移动,A的转化率增大,故达到平衡时,A 的体积分数小于0.5,D项错误;
*选B
知识点:化学平衡单元测试
题型:选择题
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