2023年高考上海化学卷第20题

做真题，学化学，带你畅游化学知识海洋，掌握化学内在逻辑规律，满分高分不是梦。本题考查反应平衡和速率。

20. 在密闭容器中发生反应: 2A(g)+B(g)⇌2Cg)，往密闭容器中以n(A):n(B)=1:2通入两种反应物，15 min后A在四种不同温度下的转化率如下表所示，且 T₁< T₂< T₃< T₄。

下列说法正确的是（）

A. 该反应是吸热反应

B. T温度时 (T₂<T<T₃)，A 的转化率是 70%

C. T₃温度下，若反应在15 min后继续进行，则A的转化率变大

D. T₄温度反应 15 min 后，若 c(B)=0.5 mol·L^-1，则T₄温度时的平衡常数是 4.5

解析和解答如下：

未达到平衡前，一定时间内的转化率是反应速率和平衡共同作用的结果。达到平衡后，只受平衡影响，不受反应速率影响。

分析所给的数据：

T₁时，未达到平衡，温度低，反应速率低，转化率低，为10%。

T₄时，温度最高，反应速率最大，但是转化率60%已经低于低温的T₃时，说明T₄时反应15min已经达到平衡，转化率只受平衡影响。温度升高，平衡逆向移动，说明反应为放热反应。

T₂和T₃共同分析。T₂温度较低，反应速率较小，速率不利，平衡有利；T₃温度较高，反应速率较大，速率有利，平衡不利。T₃温度，15min转化率达到70%，无法判断是否达到平衡；T₂温度较低，反应为放热反应，达到平衡时转化率肯定高于70%，反应未达到平衡。速率和平衡共同作用导致反应15min、温度为T₂和T₃的转化率恰好相同。T温度时 (T₂<T<T₃)，平衡转化率高于T₃时，反应速率高于T₂时，转化率一定大于70%。

无法判断是否达到平衡。

对选项A：综上分析，放热反应。错误。

对选项B：综上分析，转化率大于70%。错误。

对选项C：无法判断T₃时是否达到平衡，若达到平衡，则不变。错误。

对选项D：反应达到平衡。

A转化率60%，根据反应系数和投料比计算。

不妨设n_初(A)=1mol，n_初(B)=2mol

转化量：

n_转(A)=1×60%=0.6 mol；

n_转(B)=n_转(A)/2=0.3 mol

平衡后：

n(A)=1-0.6=0.4 mol

n(B)=2-0.3=1.7 mol

n(C)=n_转(A)=0.6 mol

同温同压同体积下，气体的浓度与物质的量成正比。

c(B)=0.5 mol·L^-1

c(A)=0.5×0.4/1.7 mol·L^-1

c(C)=0.5×0.6/1.7 mol·L^-1

K=c²(C)/[c²(A)·c(B)]=4.5

选项D正确。

正确答案选D。

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