Question

18．固定容积为2L的密闭容器中发生反应xA（g）+yB（g）?zC（g），图I表示t℃时容器中各物质的量随时间的变化关系，图II表示平衡常数K随温度变化的关系．结合图象判断，下列结论正确的是（　　）

• A． 该反应可表示为：2A（g）+B（g）?C（g）△H＜0
• B． t℃时该反应的平衡常数K=6.25
• C． 当容器中气体密度不再变化时，该反应达到平衡状态
• D． t℃，在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C，再次达到平衡时C的体积分数大于0.25

Answer 1

分析 A．根据反应物减小，生成物增加，变化的物质的量之比等于反应中计量数之比，写出化学方程式，根据图Ⅱ可知，温度升高，平衡常数增大，说明正反应为吸热反应；
B．图I中5min时达到化学平衡，根据c=$\frac{n}{V}$平衡浓度，带入K表达式计算；
C．由$ρ=\frac{m}{V}$可知，m不变，V不变，则ρ是定值；
D．图I中5min时，C的体积分数为$\frac{0.2mol}{0.2mol+0.2mol+0.4mol}$=0.25，充入0.4 mol C，条件的改变大于平衡移动的改变．

解答 解：A．根据图可知A物质的量减小0.4mol，B物质的量减小0.2mol，A、B均为反应物，C物质的量增加0.2mol，为生成物，根据变化的物质的量之比等于反应中计量数之比，写出化学方程式为2A（g）+B（g）?C（g），根据图Ⅱ可知，温度升高，平衡常数增大，说明正反应为吸热反应，所以热化学方程式为：2A（g）+B（g）?C（g）△H＞0，故A错误；
B．图I中5min时达到化学平衡，平衡浓度分别为c（A）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，c（B）=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L、c（C）=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，则K=$\frac{0.1mol/L}{0.1mol/L×（0.2mol/L）^{2}}$=25，故B错误；
C．由$ρ=\frac{m}{V}$可知，m不变，V不变，则ρ是定值，因此当容器中气体密度不再变化时，该反应不一定达到平衡状，故C错误；
D．图I中5min时，C的体积分数为$\frac{0.2mol}{0.2mol+0.2mol+0.4mol}$=0.25，充入0.4 mol C，虽平衡逆向移动，但C的体积分数增大，故D正确；
故选D．

点评 本题主要考查了化学反应速率的计算、热化学方程式的书写、影响平衡移动的因素等知识点，难度中等．