Question

【題目】在容積可變的密閉容器中充入2 mol A和1 mol B發(fā)生反應：mA(g) + nB(g) pC(g)。在一定溫度下達到平衡時，分別得到A的物質的量濃度如下表，以下說法正確的是

A. 維持壓強2×105Pa，若反應開始后5min時達到平衡，則v(A)=0.016mol/(L·min)

B. P從2×105Pa增加到5×105Pa時，平衡逆向移動

C. P為1×106Pa時，平衡常數(shù)表達式K=

D. 其它條件相同時，在上述三個壓強下分別發(fā)生該反應。A的轉化率隨時間變化曲線如圖所示

Answer 1

【答案】D

【解析】

由氣體狀態(tài)方程PV=nRT，得P=RT即P=cRT，當溫度相同時壓強與氣體的濃度成正比，由表格數(shù)據(jù)可知，壓強從2×105Pa增大到5×105Pa，壓強增大了2.5倍，此時A的濃度由0.08mol/L增大到0.20mol/L，恰好也增大了2.5倍，說明增大壓強該平衡沒有移動，所以氣體物質的計量數(shù)關系應為m+n=p。壓強從5×105Pa增大到1×106Pa時，壓強增大了2倍，A的濃度由0.20mol/L增大到0.44mol>0.4mol，濃度增大超過了2倍，說明此時平衡向逆反應方向移動了，根據(jù)勒夏特列原理，逆反應方向氣體分子數(shù)應減小，結合前面的分析，說明B在高壓下變成液態(tài)或固體，由此分析解答。

A.題目中沒有給出初始時容器體積，無法計算反應物A的初始濃度，也就無法計算在此條件下用A表示的反應速率，A項錯誤；

B.由氣體狀態(tài)方程PV=nRT，得P=RT即P=cRT，當溫度一定時壓強與氣體的濃度成正比，由表格數(shù)據(jù)可知，壓強從2×105Pa增大到5×105Pa，壓強增大了2.5倍，此時A的濃度由0.08mol/L增大到0.20mol/L，恰好也增大了2.5倍，說明增大壓強該平衡沒有移動，B項錯誤；

C.由B項分析可知壓強從2×105Pa增大到5×105Pa時平衡沒有移動，說明反應前后氣體分子數(shù)相等，即m+n=p。再從表格數(shù)據(jù)看，壓強從5×105Pa增大到1×106Pa，壓強增大了2倍，A的濃度由0.20mol/L增大到0.44mol，濃度增大的倍數(shù)大于2倍，說明此時平衡向逆反應方向移動了，根據(jù)勒夏特列原理，逆反應方向氣體分子數(shù)應減小，結合前面分析可推斷B在此壓強下變成了液體或固體，所以壓強為1×106Pa時B不是氣體，其濃度視為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達式中不應出現(xiàn)，即K=，C項錯誤；

D.其它條件相同時，對于氣體參加的反應增大壓強反應速率增大，所以壓強分別為1×106Pa、5×105Pa、2×105Pa下達到平衡（拐點）時所用時間依次增大。由B項分析知壓強從2×105Pa增大到5×105Pa平衡沒有移動，A的轉化率相同。由C項分析知壓強從5×105Pa增大到1×106Pa平衡向逆反應方向移動，A的轉化率減小，圖像與事實相符，D項正確；答案選D。