Question

某同学在三个容积相同的密闭容器中，研究三种不同条件下化学反应2X（g）?Y（g）+W（g）的进行情况，其中实验Ⅰ、Ⅱ控温在T₁，实验Ⅲ控温在T₂，它们的起始浓度均是c（X）=1.0mol?L^-1，c（Y）=c（W）=0，测得反应物X的浓度随时间的变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）

A．与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ可能使用了催化剂
B．与实验Ⅰ相比，实验Ⅲ若只改变温度，则温度T₁＜T₂，该反应是吸热反应
C．在实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，达到平衡状态时X的体积百分含量相同
D．若起始浓度c（X）=0.8mol?L^-1，c（Y）=c（W）=0，其余条件与实验I相同，则平衡浓度c（X）=0.4mol?L^-1

Answer 1

【答案】分析：A、由图可知，实验Ⅰ到达平衡的时间短，平衡时实验Ⅰ与实验Ⅱ中X的浓度不变，说明不影响平衡移动，该反应前后气体的物质的量不变，故可能为增大压强或使用催化剂；
B、温度越高反应速率越快，到达平衡的时间越短，故温度T₁＜T₂，温度越高，平衡时X的浓度越小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，据此判断；
C、由图可知，实验Ⅲ平衡时X的浓度小，X的物质的量小，该反应前后气体的物质的量不变，实验Ⅲ平衡时X的体积百分含量低；
D、浓度降低，压强减小，该反应前后气体的物质的量不变，变化不移动，X的转化率不变，由图可知，实验Ⅰ到达平衡时X的浓度为0.5mol/L，故X的浓度变化量为1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，计算X转化率，据此计算．
解答：解：A、由图可知，实验Ⅰ到达平衡的时间短，平衡时实验Ⅰ与实验Ⅱ中X的浓度不变，说明不影响平衡移动，该反应前后气体的物质的量不变，故可能为增大压强或使用催化剂，故A正确；
B、温度越高反应速率越快，到达平衡的时间越短，故温度T₁＜T₂，温度越高，平衡时X的浓度越小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应，故B正确；
C、由图可知，实验I、II衡时X的浓度相等，实验Ⅲ平衡时X的浓度小，X的物质的量小，该反应前后气体的物质的量不变，实验Ⅲ平衡时X的体积百分含量比实验I、II低，故C错误；
D、由图可知，实验Ⅰ到达平衡时X的浓度为0.5mol/L，故X的浓度变化量为1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，X转化率为×100%=50%，起始浓度c（X）=0.8mol?L^-1，浓度降低，压强减小，该反应前后气体的物质的量不变，变化不移动，X的转化率不变，则平衡浓度c（X）=0.8mol?L^-1×50%=0.4mol?L^-1，故D正确；
故选C．
点评：考查物质的量浓度随时间变化图象、影响化学平衡的因素、化学平衡的有关计算，难度中等，注意该反应前后气体的物质的量不变，压强不影响平衡移动．