在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得达到平衡时的有关数据如下[已知X(...
问题详情:
在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得达到平衡时的有关数据如下[已知X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=−Q kJ·mol−1]:
容器 | * | 乙 | * |
反应物投入量 | 1 mol X、3 mol Y | 2 mol Z | 4 mol Z |
Z浓度(mol·L−1) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法正确的是
A. 2c1>c3 B. a+b=Q C. 2p2<p3 D. α1+α3>1
【回答】
【*】B
【解析】
【详解】*容器反应物投入1mol X、3mol Y,乙容器反应物投入量2mol Z,恒温且乙容器容积和*容器相同,则*容器与乙容器是等效平衡;*容器反应物投入1mol X、3mol Y,*容器反应物投入量4molZ,采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY,是*中的二倍,如果恒温且*容器容积是*容器2倍,则*容器与*容器也是等效平衡;所以*所到达的平衡,可以看作在恒温且容积是*容器两倍条件下,到达平衡后,再压缩体积为与*容器体积相等所到达的平衡,所以*与*、乙相比,增大了压强,平衡向着正向移动,小容器体积,增大了压强,平衡向着正向移动,所以*中X、Y转化率大于*和乙的。A、*容器反应物投入量4molZ,采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY,是*中的二倍,若平衡不移动,c3=2c1;*相当于增大压强,平衡向着正向移动,所以*中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即c3>2c1,故A错误;B、*投入1molX、3molY,乙中投入2molZ,则*与乙是完全等效的,根据盖斯定律可知,*与乙的反应的能量变化之和为QkJ,故a+b=Q,故B正确;C、*容器反应物投入量4molZ,是乙的二倍,若平衡不移动,*中压强为乙的二倍;由于*中相当于增大压强,平衡正向移动,所以*中压强减小,小于乙的2倍,即2p2>p3,故C错误;D、*容器反应物投入量4molZ,是乙的二倍,若平衡不移动,转化率α1+α3=1;由于*中相当于增大压强,平衡正向移动,氨气的转化率减小,所以转化率α1+α3<1,故D错误;故选B。
【点睛】本题考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算,难度较大,解答的关键是构建平衡建立的等效途径。本题的易错点为*与*容器的判断,*容器反应物投入1mol X、3mol Y,*容器反应物投入量4molZ,采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY,是*中的二倍,如果恒温且*容器容积是*容器2倍,则*容器与*容器也等效,而实际是等温等容。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:选择题