Question

3．在體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA（g）+yB（g）?zC（g），圖1表示200℃時容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系，圖2表示不同溫度下平衡時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，反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v（B）=0.04mol•L^-1•min^-1
• B． 圖2所知反應(yīng)xA（g）+yB（g）?zC（g）的△H＞0，且a=1
• C． 若在圖1所示的平衡狀態(tài)下，再向體系中充入He，此時v_正＞v_逆
• D． 200℃時，向容器中充入2mol A和1mol B，達(dá)到平衡時，A的體積分?jǐn)?shù)小于0.5

Answer 1

分析 A．由圖Ⅰ可知，200℃時平衡時，B的物質(zhì)的量變化量為0.4mol-0.2mol=0.2mol，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$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?jǐn)?shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，據(jù)此判斷反應(yīng)熱效應(yīng)；
在一定的溫度下只要A、B起始物質(zhì)的量之比剛好等于平衡化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)之比，平衡時生成物C的體積分?jǐn)?shù)就最大，由圖Ⅰ判斷200℃時A、B的起始物質(zhì)的量，據(jù)此計算a的值；
C．恒溫恒容條件下，通入氦氣反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡不移；
D．200℃時，向容器中充入2 mol A 和1 mol B達(dá)到平衡等效為原平衡增大壓強(qiáng)，根據(jù)圖Ⅰ中A、B、C的物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比確定x、y、z，據(jù)此判斷增大壓強(qiáng)平衡移動方向．

解答 解：A．由圖Ⅰ可知，200℃時5min達(dá)到平衡，平衡時B的物質(zhì)的量變化量為0.4mol-0.2mol=0.2mol，故v（B）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{5min}$=0.02 mol•L^-1•min^-1，故A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?jǐn)?shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即△H＞0；圖Ⅰ可知，200℃時平衡時，A的物質(zhì)的量變化量為0.8mol-0.4mol=0.4mol，B的物質(zhì)的量變化量為0.2mol，在一定的溫度下只要A、B起始物質(zhì)的量之比剛好等于平衡化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)之比，平衡時生成物C的體積分?jǐn)?shù)就最大，A、B的起始物質(zhì)的量之比=0.4mol：0.2mol=2，即a=2，故B錯誤；
C．恒溫恒容條件下，通入氦氣，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，平衡不移動，故v_（正）=v_（逆），故C錯誤；
D．由圖Ⅰ可知，200℃時平衡時，A、B、C的物質(zhì)的量變化量分別為0.4mol、0.2mol、0.2mol，物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故x：y；z=0.4mol：0.2mol：0.2mol=2：1：1，平衡時A 的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{0.4mol}{0.4mol+0.2mol+0.2mol}$=0.5，200℃時，向容器中充入2 mol A 和1 mol B達(dá)到平衡等效為原平衡增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)移動，A的增大，故達(dá)到平衡時，A 的體積分?jǐn)?shù)小于0.5，故D正確；
故選D．

點評 本題考查化學(xué)平衡圖象、反應(yīng)速率計算、影響化學(xué)平衡的因素、化學(xué)平衡有關(guān)計算等，難度中等，注意B選項中理解稀有氣體對化學(xué)平衡移動的影響．