单选题
反应2A(g)=2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是
A
加压
B
减压
C
减小E的浓度
D
降温
答案解析
正确答案:D
解析:
这是一道关于化学平衡移动和反应速率影响因素的经典题目。我们需要找到一个措施,同时满足两个条件:
1. **正反应速率降低** ($v_{正}$ 减小)
2. **A 的浓度增大** ($c(A)$ 增大)
已知反应方程式为:$2A(g) \rightleftharpoons 2B(g) + E(g)$,且正反应为**吸热反应** ($\Delta H > 0$)。
下面对各个选项进行详细分析:
### 1. 选项分析
**A. 加压 (Increase Pressure)**
* **对速率的影响**:增大压强通常通过缩小体积来实现,这会导致所有气体的浓度瞬间增大,因此**正、逆反应速率都会增大**。这与题目要求“正反应速率降低”不符。
* **对平衡的影响**:该反应左边气体系数之和为 2,右边为 $2+1=3$。增大压强,平衡向气体体积减小的方向(即逆反应方向/左)移动。虽然平衡左移会使 A 的物质的量增加,但由于体积缩小导致的浓度倍增效应通常占主导,且速率变化不符合题意,故排除。
**B. 减压 (Decrease Pressure)**
* **对速率的影响**:减小压强通常通过扩大体积来实现,气体浓度降低,**正、逆反应速率都会降低**。符合“正反应速率降低”这一条件。
* **对平衡的影响**:减小压强,平衡向气体体积增大的方向(即正反应方向/右)移动。平衡右移会消耗 A,导致 A 的物质的量减少;同时由于体积增大,**A 的浓度会显著减小**。这与题目要求“A 的浓度增大”不符,故排除。
**C. 减小 E 的浓度 (Decrease concentration of E)**
* **对速率的影响**:减小生成物 E 的浓度,瞬间**逆反应速率降低**,但**正反应速率在瞬间是不变的**(因为反应物 A 的浓度未变)。随后随着平衡移动,正反应速率会逐渐变化,但初始时刻并未降低。
* **对平衡的影响**:减小生成物浓度,平衡向正反应方向(右)移动,导致反应物 A 被消耗,**A 的浓度减小**。这与题目要求“A 的浓度增大”不符,故排除。
**D. 降温 (Decrease Temperature)**
* **对速率的影响**:温度降低,活化分子百分数减少,有效碰撞频率降低,因此**正、逆反应速率都会降低**。符合“正反应速率降低”这一条件。
* **对平衡的影响**:该反应的正反应是**吸热反应**。根据勒夏特列原理,降低温度,平衡会向放热方向(即**逆反应方向/左**)移动。
* **结果**:平衡左移意味着生成物 B 和 E 转化为反应物 A,导致 A 的物质的量增加。在体积不变的情况下,**A 的浓度增大**。符合“A 的浓度增大”这一条件。
### 2. 结论
只有**降温**这一措施,既能使正反应速率降低,又能使平衡逆向移动从而导致 A 的浓度增大。
故正确答案为 **D**。
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化工总控工理论题库
