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如图,容器A左侧是可平行移动的活塞.关闭活塞K,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始时A、B的体积都等于aL.在温度相同、外界压强相同和催化剂存在的条件下,使两容器各自发
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如图,容器A左侧是可平行移动的活塞.关闭活塞K,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始时A、B的体积都等于aL.在温度相同、外界压强相同和催化剂存在的条件下,使两容器各自发生反应:X(g)+Y(g)⇌Z(g)+2W(g).达平衡时,A的体积为1.2aL.下列说法正确的是( )
A. 反应速率:V(B)<V(A)
B. A容器中X转化率为20%
C. 平衡时的压强:P(B)=2P(A)
D. 若打开K,则达到新的化学平衡时,A的体积为2.6aL
A. 反应速率:V(B)<V(A)
B. A容器中X转化率为20%
C. 平衡时的压强:P(B)=2P(A)
D. 若打开K,则达到新的化学平衡时,A的体积为2.6aL
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答案和解析
A.对X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(g)来说,开始时只加入反应物X和Y,该反应将向正反应发向进行以建立化学平衡.对容器A来说,在建立化学平衡的过程中,反应混合物的总物质的量会增大,根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),其体积要增大,各组分的物质的量浓度就要减下,其反应速率也要减小.对于B容器来说,体积不变,各组分初始浓度是A容器的2倍,每个时刻的反应速率都将大于A容器,即反应速率:v(B)>v(A),故A错误;
B.根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.2倍,即1.2×2mol=2.4mol,即增加了0.4mol,根据化学方程式的计算可知,
X (g)+Y(g)⇌Z(g)+2W(g)△n
1 1
0.4mol 0.4mol
即达平衡后,反应掉0.4mol,A容器中X的转化率为40%,故B错误;
C.因为B容器的初始量是A容器的2倍,在相同温度下,当A容器的体积是B容器体积的二分之一(即0.5aL)时,达到平衡后,各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等,且压强为PB,当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL,不考虑平衡移动时压强会变为5PB/14,当再建立平衡时,A容器的原平衡将向正反应方向移动,尽管气体的总物质的量要增加,但体积变化对压强的影响大,即PB>2PA,故C错误;
D.若打开K,相当于等压,与原来的A等效,故反应后的总体积为1.2a×3=3.6a,所以则达到新的化学平衡时,A的体积为2.6aL,故D正确.
故选D.
B.根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.2倍,即1.2×2mol=2.4mol,即增加了0.4mol,根据化学方程式的计算可知,
X (g)+Y(g)⇌Z(g)+2W(g)△n
1 1
0.4mol 0.4mol
即达平衡后,反应掉0.4mol,A容器中X的转化率为40%,故B错误;
C.因为B容器的初始量是A容器的2倍,在相同温度下,当A容器的体积是B容器体积的二分之一(即0.5aL)时,达到平衡后,各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等,且压强为PB,当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL,不考虑平衡移动时压强会变为5PB/14,当再建立平衡时,A容器的原平衡将向正反应方向移动,尽管气体的总物质的量要增加,但体积变化对压强的影响大,即PB>2PA,故C错误;
D.若打开K,相当于等压,与原来的A等效,故反应后的总体积为1.2a×3=3.6a,所以则达到新的化学平衡时,A的体积为2.6aL,故D正确.
故选D.
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