高中 | 化学平衡图像分析 题目答案及解析

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选修四

第二章 化学反应速率和化学平衡

第三节 化学平衡

化学平衡图像分析

气态醋酸中存在平衡:${{\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOH} \right)}_{2}}(\text{g})\rightleftharpoons 2\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOH}(\text{g})\quad \Delta H$  。实验测得压强分别${{p}_{1}}$${{p}_{2}}$时,上述平衡体系中气体的平均摩尔质量$ (\overline{M}\rm )$随温度$ (T)$的变化如下图所示。$\rm [$已知:$ (\overline{M}=\dfrac{混合气体的总质量}{混合气体的总物质的量}\rm )$$M\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOH} \right)=60\,\text{g}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}\rm ]$

下列说法不正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

$\\Delta H\\gt 0$

","

${{p}_{1}}\\gt {{p}_{2}}$

","

$\\rm a$点时,$n\\left[ {{\\left( \\text{C}{{\\text{H}}_{3}}\\text{COOH} \\right)}_{2}} \\right]:n\\left( \\text{C}{{\\text{H}}_{3}}\\text{COOH} \\right)=2:1$

","

为了使$\\overline{M}$的值接近$\\rm 60$,可采取高温、低压的实验条件

"]
[["C"]]

$\rm A$.选择$\rm p_{1}$线,随着温度升高,平均摩尔质量减小,得到平衡向正向移动,所以正反应吸热,$\Delta H\gt 0$$\rm A$正确;

$\rm B$.根据平衡可知,增大压强,平衡逆向移动,物质的量减少,平均摩尔质量增大,所以${{p}_{1}}\gt {{p}_{2}}$$\rm B$正确;

$\rm C$$\rm a$点时,设有$\rm 120$ $\rm g$ $\rm (CH_{3}COOH)_{2}$,物质的量为$\rm 1$ $\rm mol$,其中有$x\text{ mol}$反应,则有$\begin{matrix} {} & {{\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)}_{\text{2}}}\text{(g)} & \rightleftharpoons & \text{2C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH(g)} \\ 起始\left( \text{mol} \right) & 1 & {} & 0 \\转化 \left( \text{mol} \right) & x & {} & 2x \\ 平衡\left( \text{mol} \right) & 1-x & {} & 2x \\ \end{matrix}$,平均摩尔质量$\dfrac{120\,\text{g}}{\left( 1-x+2x \right)\ \text{mol}}=80\,\text{g/mol}$,解得$x=0.5$,所以$n\left[ {{\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)}_{2}} \right]:n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)=1:2$$\rm C$错误;

$\rm D$.由图象可知,为使$\overline{M}$的值接近$\rm 60$,可采取高温、低压的实验条件,$\rm D$正确;

故选:$\rm C$

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