Question

15．在體積為2L的恒容密閉容器中發生反應xA（g）+yB（g）?zC（g），圖1表示200℃時容器中A、B、C物質的量隨時間的變化關系，圖2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，反應從開始到平衡的平均速率v（B）=0.04 mol•L^-1•min^-1
• B． 圖2所知反應xA（g）+yB（g）?zC（g）的△H＞0，且a=2
• C． 若在圖1所示的平衡狀態下，再向體系中充入He，此時v_正＞v_逆
• D． 200℃時，向容器中充入1.6molA和0.8molB，達到平衡時，A的轉化率大于50%

Answer 1

分析 A．由圖Ⅰ可知，200℃時平衡時，B的物質的量變化量為0.4mol-0.2mol=0.2mol，根據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；
在一定的溫度下只要A、B起始物質的量之比剛好等于平衡化學方程式化學計量數之比，平衡時生成物C的體積分數就最大，由圖Ⅰ判斷200℃時A、B的起始物質的量，據此計算a的值；
C．恒溫恒容條件下，通入氦氣反應混合物的濃度不變，平衡不移；
D．由圖1可知，達到平衡時，A的轉化率為50%，200℃時，向容器中充入1.6mol A 和0.8 mol B達到平衡等效為在原平衡基礎上增大壓強，根據圖Ⅰ中A、B、C的物質的量變化量之比等于化學計量數之比確定x、y、z，據此判斷增大壓強平衡移動方向．

解答 解：A．由圖Ⅰ可知，200℃時5min達到平衡，平衡時B的物質的量變化量為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的體積分數越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，升高溫度平衡向吸熱反應移動，故正反應為吸熱反應，即△H＞0；圖Ⅰ可知，200℃時平衡時，A的物質的量變化量為0.8mol-0.4mol=0.4mol，B的物質的量變化量為0.2mol，在一定的溫度下只要A、B起始物質的量之比剛好等于平衡化學方程式化學計量數之比，平衡時生成物C的體積分數就最大，A、B的起始物質的量之比=0.4mol：0.2mol=2，即a=2，故B正確；
C．恒溫恒容條件下，通入氦氣，反應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的物質的量變化量分別為0.4mol、0.2mol、0.2mol，物質的量之比等于化學計量數之比，故x：y：z=0.4mol：0.2mol：0.2mol=2：1：1，達到平衡時A的轉化率為$\frac{0.8mol-0.4mol}{0.8mol}$=50%，200℃時，向容器中充入1.6mol A 和0.8 mol B達到平衡等效為在原平衡基礎上增大壓強，平衡向正反應移動，故達到平衡時A的轉化率大于50%，故D正確；
故選BD．

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、化學平衡有關計算等，難度中等，注意C選項中理解稀有氣體對化學平衡移動的影響．