Question

12．在2L的密闭容器中发生反应xA（g）+yB（g）?zC（g）．图甲表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n（A）：n（B）的变化关系．则下列结论正确的是（　　）

• A． 200℃时，该反应的平衡常数为25
• B． 200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v（B）=0.04 mol•L^-1•min^-1
• C． 200℃时，原平衡中再加入0.4molC，则B的物质的量分数大于25%
• D． 由图乙可知，反应xA（g）+yB（g）?zC（g）的△H＜0，且△S＜0

Answer 1

分析 由图甲可知，反应中A、B、C的物质的量的变化量为0.4：0.2：0.2=2：1：1，根据反应中计量数之比等于物质的物质的量的变化量之比可知，该反应方程式为：2A（g）+B（g）?C（g），据此分析：
A、根据平衡常数的定义结合化学方程式可计算出平衡常数，据此判断；
B、根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
C、由图甲可知，达到平衡时，B的物质的量分数为0.25，200℃时，原平衡中再加入0.4molC，等效为原平衡增大压强，据此判断增大压强平衡移动方向；
D、由图乙可知，n（A）：n（B）一定时，温度越高，平衡时C的体积分数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断反应热效应；根据气体系数之和大小判断熵变；

解答 解：由图甲可知，反应中A、B、C的物质的量的变化量为0.4：0.2：0.2=2：1：1，根据反应中计量数之比等于物质的物质的量的变化量之比可知，该反应方程式为：2A（g）+B（g）?C（g），
A、由图可知平衡时A、B、C的物质的量分别为0.4mol、0.2mol、0.2mol，所以它们的浓度分别为：0.2mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，结合化学方程式2A（g）+B（g）?C（g），可知该反应的平衡常数为$\frac{0.1}{0{.2}^{2}×0.1}$=25，故A正确；
B、根据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错误；
C、由图甲可知，达到平衡时，B的物质的量分数为0.25，200℃时，原平衡中再加入0.4molC，等效为原平衡增大压强，平衡向正反应方向移动，B的物质的量分数大小于0.25，故C错误；
D、由图乙可知，n（A）：n（B）一定时，升高温度，C的体积分数增大，平衡正向移动，所以正反应为吸热反应，△H＞0，反应物气体系数之和大于生成物气体系数之和，所以△S＜0，故D错误；
故选A．

点评 本题考查化学平衡图象、反应速率计算、影响化学平衡的因素、化学平衡有关计算、化学反应方向等，难度中等，注意C选项中理解等效平衡．