Question

12．在2L的密閉容器中發生反應xA（g）+yB（g）?zC（g）．圖甲表示200℃時容器中A、B、C物質的量隨時間的變化，圖乙表示不同溫度下平衡時C的體積分數隨起始n（A）：n（B）的變化關系．則下列結論正確的是（　　）

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

Answer 1

分析 由圖甲可知，反應中A、B、C的物質的量的變化量為0.4：0.2：0.2=2：1：1，根據反應中計量數之比等于物質的物質的量的變化量之比可知，該反應方程式為：2A（g）+B（g）?C（g），據此分析：
A、根據平衡常數的定義結合化學方程式可計算出平衡常數，據此判斷；
B、根據v=$\frac{△c}{△t}$計算反應速率；
C、由圖甲可知，達到平衡時，B的物質的量分數為0.25，200℃時，原平衡中再加入0.4molC，等效為原平衡增大壓強，據此判斷增大壓強平衡移動方向；
D、由圖乙可知，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移動，據此判斷反應熱效應；根據氣體系數之和大小判斷熵變；

解答 解：由圖甲可知，反應中A、B、C的物質的量的變化量為0.4：0.2：0.2=2：1：1，根據反應中計量數之比等于物質的物質的量的變化量之比可知，該反應方程式為：2A（g）+B（g）?C（g），
A、由圖可知平衡時A、B、C的物質的量分別為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，結合化學方程式2A（g）+B（g）?C（g），可知該反應的平衡常數為$\frac{0.1}{0{.2}^{2}×0.1}$=25，故A正確；
B、根據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錯誤；
C、由圖甲可知，達到平衡時，B的物質的量分數為0.25，200℃時，原平衡中再加入0.4molC，等效為原平衡增大壓強，平衡向正反應方向移動，B的物質的量分數大小于0.25，故C錯誤；
D、由圖乙可知，n（A）：n（B）一定時，升高溫度，C的體積分數增大，平衡正向移動，所以正反應為吸熱反應，△H＞0，反應物氣體系數之和大于生成物氣體系數之和，所以△S＜0，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查化學平衡圖象、反應速率計算、影響化學平衡的因素、化學平衡有關計算、化學反應方向等，難度中等，注意C選項中理解等效平衡．