Question

20．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)，反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v（B）=0.04 mol•L^-1•min^-1
• B． 由圖乙可知，反應(yīng)xA（g）+yB（g）?zC（g）的△H＜0，且a=2
• C． 若在2 L恒容絕熱（與外界沒有熱量交換）密閉容器進(jìn)行該反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)減�。�達(dá)到平衡時(shí)，A的體積分?jǐn)?shù)小于0.5
• D． 200℃時(shí)，起始向容器中充入0.2 mol A、0.4 mol B和0.4 mol C，反應(yīng)達(dá)到平衡前的速率：v（正）＜v（逆）

Answer 1

分析 A．由圖Ⅰ可知，200℃時(shí)平衡時(shí)，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(jì)算v（B）；
B．由圖Ⅱ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(shuō)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)；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(jì)量數(shù)之比，平衡時(shí)生成物C的體積分?jǐn)?shù)就最大，由圖Ⅰ判斷200℃時(shí)A、B的起始物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算a的值；
C．溫度和平衡常數(shù)之間有關(guān)，絕熱下，隨著反應(yīng)進(jìn)行，溫度降低，根據(jù)溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來(lái)回答；
D、200℃時(shí)，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(jì)量數(shù)之比確定x、y、z，計(jì)算濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)大小，判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向，得到答案．

解答 解：A．由圖Ⅰ可知，200℃時(shí)5min達(dá)到平衡，平衡時(shí)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(cuò)誤；
B．由圖Ⅱ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(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即△H＞0；圖Ⅰ可知，200℃時(shí)平衡時(shí)，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(jì)量數(shù)之比，平衡時(shí)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(cuò)誤；
C、反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，若在2 L恒容絕熱（與外界沒有熱量交換）密閉容器進(jìn)行該反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，溫度降低，所以化學(xué)平衡常數(shù)減小，平衡時(shí)在逆向進(jìn)行的基礎(chǔ)上建立的，所以達(dá)到平衡時(shí)，A的體積分?jǐn)?shù)大于0.5，故C錯(cuò)誤；
D、由圖Ⅰ可知，200℃時(shí)平衡時(shí)，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(jì)量數(shù)之比，故x：y：z=0.4mol：0.2mol：0.2mol=2：1：1，平衡時(shí)A、B、C濃度分別為：0.2mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{0.1}{0．{2}^{2}×0.1}$=25，加入0.2 mol A、0.4 mol B和0.4 mol C，濃度商為：$\frac{0.2}{0．{1}^{2}×0.2}$=100＞25，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故v（正）＜v（逆），故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 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)算等，難度中等，注意C選項(xiàng)中理解稀有氣體對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響．