Question

12．在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA（g）+yB（g）?zC（g）．圖甲表示200℃時(shí)容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化，圖乙表示不同溫度下平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)隨起始n（A）：n（B）的變化關(guān)系．則下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A． 200℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為25
• B． 200℃時(shí)，反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v（B）=0.04 mol•L^-1•min^-1
• C． 200℃時(shí)，原平衡中再加入0.4molC，則B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于25%
• D． 由圖乙可知，反應(yīng)xA（g）+yB（g）?zC（g）的△H＜0，且△S＜0

Answer 1

分析 由圖甲可知，反應(yīng)中A、B、C的物質(zhì)的量的變化量為0.4：0.2：0.2=2：1：1，根據(jù)反應(yīng)中計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比可知，該反應(yīng)方程式為：2A（g）+B（g）?C（g），據(jù)此分析：
A、根據(jù)平衡常數(shù)的定義結(jié)合化學(xué)方程式可計(jì)算出平衡常數(shù)，據(jù)此判斷；
B、根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)速率；
C、由圖甲可知，達(dá)到平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.25，200℃時(shí)，原平衡中再加入0.4molC，等效為原平衡增大壓強(qiáng)，據(jù)此判斷增大壓強(qiáng)平衡移動(dòng)方向；
D、由圖乙可知，n（A）：n（B）一定時(shí)，溫度越高，平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，據(jù)此判斷反應(yīng)熱效應(yīng)；根據(jù)氣體系數(shù)之和大小判斷熵變；

解答 解：由圖甲可知，反應(yīng)中A、B、C的物質(zhì)的量的變化量為0.4：0.2：0.2=2：1：1，根據(jù)反應(yīng)中計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比可知，該反應(yīng)方程式為：2A（g）+B（g）?C（g），
A、由圖可知平衡時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.2mol，所以它們的濃度分別為：0.2mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，結(jié)合化學(xué)方程式2A（g）+B（g）?C（g），可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)為$\frac{0.1}{0{.2}^{2}×0.1}$=25，故A正確；
B、根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$可知v（B）=$\frac{\frac{0.2}{2}}{5}$mol•L^-1•min^-1=0.02mol•L^-1•min^-1，故B錯(cuò)誤；
C、由圖甲可知，達(dá)到平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.25，200℃時(shí)，原平衡中再加入0.4molC，等效為原平衡增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大小于0.25，故C錯(cuò)誤；
D、由圖乙可知，n（A）：n（B）一定時(shí)，升高溫度，C的體積分?jǐn)?shù)增大，平衡正向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，反應(yīng)物氣體系數(shù)之和大于生成物氣體系數(shù)之和，所以△S＜0，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡圖象、反應(yīng)速率計(jì)算、影響化學(xué)平衡的因素、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)方向等，難度中等，注意C選項(xiàng)中理解等效平衡．