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3.一定温度下,l mol X和n mol Y在体积为2L的密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g)?2Z(g)+M(s),5min后达到平衡,此时生成2a mol Z.下列说法正确的是(  )
A.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
B.用X表示5 min内此反应的反应速率是(0.1-0.2a)mol•(L•min)-1
C.向平衡后的体系中加入l mol M,v(逆)增大,v(正)减小,平衡逆向移动
D.若平衡后再充入l mol X和(n+1)mol Y,再次达平衡时X的物质的量大于(2-2a)mol

分析 A.随反应进行,反应混合气体的质量减小,混合气体的质量不变,说明到达平衡;
B.5min后达到平衡,此时生成2a mol Z,则消耗2amolX;
C.M为固体,对反应速率基本没有影响;
D.对应反应X(g)+Y(g)?2Z(g)+M(s),前后气体的物质的量不变,在温度不变的情况下,加入X、Y按1:n投入,则达到相同平衡状态.

解答 解:A.M为固体,随反应进行,反应混合气体的质量减小,混合气体的质量不变,则混合气体的平均摩尔质量不变,可说明到达平衡,故A正确;
B.5min后达到平衡,此时生成2a mol Z,则消耗amolX,用X表示5 min内此反应的反应速率是$\frac{\frac{amol}{2L}}{5min}$=0.1amol•(L•min)-1,故B错误;
C.M为固体,对反应速率基本没有影响,故C错误;
D.对应反应X(g)+Y(g)?2Z(g)+M(s),前后气体的物质的量不变,在温度不变的情况下,加入X、Y按1:n投入,则达到相同平衡状态,但再充入l mol X和(n+1)mol Y,则不能达到相同平衡状态,促进平衡正向移动,再次达平衡时X的物质的量小于于(2-2a)mol,故D错误.
故选A.

点评 本题主要考查了化学反应速率、化学平衡移动、化学平衡状态判断等,为高考常见题型和高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,难度不大,注意对基础知识的理解掌握.

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13.能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景,因此甲醇被称为2l世纪的新型燃料.工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图.

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