单选题
432下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是[ ]。①已达平衡的反应C[s]+H20[g]=C0[g]+H2[g],当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动;②已达平衡的反应N2[g]+3H2[g]=2NH3[g],当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高;③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动;④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动。
A
①④
B
①②③
C
②③④
D
①②③④
答案解析
正确答案:D
解析:
这是一道关于化学平衡移动原理(勒夏特列原理)的综合分析题。我们需要逐一分析这四个陈述,找出其中**不正确**的选项。
**详细解析如下:**
**① 分析:**
* **反应:** $C(s) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO(g) + H_2(g)$
* **陈述:** 当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动。
* **判断:** **错误**。
* **理由:** 反应物中有固体碳 $C(s)$ 和气态水 $H_2O(g)$。
* 如果增加的是固体碳 $C$ 的量,由于固体的浓度(或活性)被视为常数,增加固体的量**不会**改变反应速率,也**不会**使平衡发生移动。
* 只有增加气态反应物 $H_2O(g)$ 的量,平衡才会向正反应方向移动。
* 因此,“一定”向正反应方向移动的说法是错误的。
**② 分析:**
* **反应:** $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$
* **陈述:** 当增大 $N_2$ 的浓度时,平衡向正反应方向移动,$N_2$ 的转化率一定升高。
* **判断:** **错误**。
* **理由:**
* 增大反应物 $N_2$ 的浓度,根据勒夏特列原理,平衡确实会向正反应方向移动,以消耗部分增加的 $N_2$。
* 但是,对于被增加浓度的那种反应物(这里是 $N_2$),其自身的转化率通常是**降低**的。虽然反应掉的 $N_2$ 绝对量增加了,但加入的 $N_2$ 总量增加得更多,导致转化率(反应掉的量/初始总量)下降。
* 相反,另一种反应物 $H_2$ 的转化率会升高。
* 因此,“$N_2$ 的转化率一定升高”是错误的。
**③ 分析:**
* **陈述:** 有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动。
* **判断:** **错误**。
* **理由:**
* 减小反应器容积相当于**增大压强**。
* 根据勒夏特列原理,增大压强,平衡应向**气体体积减小**(即气体分子数减少)的方向移动,以减弱压强的增加。
* 陈述中说向“气体体积增大”的方向移动,这与原理相反。
* 另外,如果反应前后气体体积不变(如 $H_2 + I_2 \rightleftharpoons 2HI$),改变容积(压强)平衡不移动。所以“一定”这个词也是错的。
**④ 分析:**
* **陈述:** 有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动。
* **判断:** **错误**。
* **理由:**
* 条件是**恒压**。
* 在恒压条件下充入不参与反应的稀有气体,为了维持总压不变,容器的体积必须**增大**。
* 体积增大导致原反应体系中各组分的分压(或浓度)**减小**。这相当于对原反应体系进行了“减压”操作。
* 如果反应前后气体分子数不相等,平衡会发生移动(向气体体积增大的方向移动)。
* 只有当反应前后气体分子数相等时,平衡才不移动。
* 因此,“一定不移动”的说法是错误的。
**总结:**
* ① 错误
* ② 错误
* ③ 错误
* ④ 错误
四个分析均不正确。
**结论:**
本题要求选出**不正确**的分析,即 ①②③④ 都不正确。
故正确答案为 **D**。
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