高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)測(cè)試:專題八 考點(diǎn)三 化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算 3含解析
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1、 2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)測(cè)試專題八 考點(diǎn)三?化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算(3) 1、某溫度下,反應(yīng)2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)的平衡常數(shù)K1=4×10-4,在同一溫度下,反應(yīng)SO3(g) SO2(g)+ 1/2O2(g)的平衡常數(shù)K2的值為( ) A. 250 B. 200 C. 50 D. 2×10-2 2、某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)為K,下列對(duì)K的說法正確的是( ? ) A.若縮小反應(yīng)器的容積,能使平衡正向移動(dòng),則K增大 B.溫度越高,K一定越大 C.如果m+n=p,則K=1
2、D.K值越大,表明該反應(yīng)越有利于C的生成,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 3、密閉容器中,給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱,在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)。在500℃時(shí),平衡常數(shù)K=9。若反應(yīng)開始時(shí),一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02mol/L,則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率為(? ?) A.25%????????B.50%????????C.75%????????D.80% 4、在1L密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2進(jìn)行2SO2+O22SO3?? ΔH<0,達(dá)到平衡時(shí)SO2轉(zhuǎn)化率為a%,在1L絕熱容器中投料相同的情況下進(jìn)行該反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)SO
3、2轉(zhuǎn)化率為b%,則下列關(guān)系正確的是(?? ) A.a%>b% B.a%
4、方向移動(dòng) B.平衡時(shí),其他條件不變,增加NH3的濃度,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小 C.單位時(shí)間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1:2時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡 D.其他條件不變,使用高效催化劑,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大 7、溫度為T1時(shí),將氣體X和氣體Y各1.6 mol充入10 L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng) X (g) + Y(g) 2Z(g),一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表: t /min 2 4 7 9 n(Y)/mol 1.2 1.1 1.0 1.0 下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)0 ~ 4 min的平均速率υ(Z)=0.25 mol
5、·(L·min) ? 1 B.T1時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=1.2 C.其他條件不變,9 min后,向容器中再充入1.6 mol X,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),再次達(dá)到平衡時(shí)X的濃度減小,Y的轉(zhuǎn)化率增大 D.其他條件不變,降溫到T2達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)K2=4,則此反應(yīng)的ΔH<0 8、已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1.某溫度下,在容積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3.25mol H2,在一定條件下反應(yīng),測(cè)得CO2(g)、CH3OH(g)?的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示.下列說法正確的是( ?。? A. 從反應(yīng)開始
6、到平衡, 的平均反應(yīng)速率 B. 此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.225 C. 縮小體積,既能增大反應(yīng)速率,又能提高的轉(zhuǎn)化率 D. 欲增大平衡狀態(tài)時(shí),可采用升高溫度的方法 9、已知反應(yīng)mX(g)+nY(g) qZ(g)的ΔH<0,m+n>q,在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列說法正確的是( ) A.X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的倍 B.通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大,平衡將正向移動(dòng) C.降低溫度,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小 D.增加X的物質(zhì)的量,Y的轉(zhuǎn)化率降低 10、一定條件下,體積為10L的密閉容器中,1mol X和1mol Y進(jìn)行反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g),經(jīng)6
7、0s達(dá)到平衡,生成0.3mol Z,下列說法正確的是( ? )
A.以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.001mol/(L·s)
B.將容器體積變?yōu)?0L,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?
C.若增大壓強(qiáng),則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小
D.若升高溫度,X的體積分?jǐn)?shù)增大,則該反應(yīng)的ΔH>0
11、將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):,忽略固體體積,平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示:
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
e
f
83.0
①b 8、 ③該反應(yīng)的 ④K(1000℃)>K(810℃)上述①~④中正確的有( )
A.4個(gè) B.3個(gè) C.2個(gè) D.1個(gè)
12、可逆反應(yīng)① X(g)+2Y(g)2Z(g)、② 2M(g)N(g)+P(g)分別在密閉容器的兩個(gè)反應(yīng)室中進(jìn)行,反應(yīng)室之間有無摩擦、可滑動(dòng)的密封隔板。反應(yīng)開始和達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)有關(guān)物理量的變化如圖所示:
下列判斷不正確的是( )
A.反應(yīng)①的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.達(dá)平衡(Ⅰ)時(shí)體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比為10:11
C.達(dá)平衡(Ⅰ)時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為20%
D.在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M的體積分?jǐn)?shù)不相等
13、可逆反應(yīng) 9、mA(s)+nB(g)?eC(g)+fD(g),反應(yīng)過程中,當(dāng)其他條件不變時(shí),C的百分含量(C%)與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示,下列敘述中正確的是(?? )
A.達(dá)到平衡后,若升高溫度,平衡右移
B.達(dá)到平衡后,加入催化劑c%增大
C.化學(xué)方程式中"n>e+f"
D.達(dá)到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移動(dòng)
14、一定溫度下(T2>T1),在3個(gè)體積均為2.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g)(正反應(yīng)放熱)達(dá)到平衡,下列說法正確的是(?? )
容器
溫度/℃
物質(zhì)的起始濃度/mol·L-1
物質(zhì)的平衡濃度/mol·L-1
c(N 10、O)
c(Cl2)
c(ClNO)
c(ClNO)
Ⅰ
T1
0.20
0.10
0
0.04
Ⅱ
T2
0.20
0.10
0.20
c1
Ⅲ
T3
0
0
0.20
c2
A.達(dá)到平衡時(shí),容器I與容器II中的總壓強(qiáng)之比為1:2
B.達(dá)到平衡時(shí),容器III中ClNO的轉(zhuǎn)化率小于80%
C.達(dá)到平衡時(shí),容器II中c(ClNO(/c(NO))比容器I中的大
D.若溫度為T1,起始時(shí)向同體積恒容密閉容器中充入0.20mol NO(g)、0.2mol Cl2(g)和0.20mol ClNO(g),則該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行
15、已知分解反應(yīng)2N2O 11、5(g)4NO2(g) + O2(g)的速率方程式v = k·cm(N2O5),k是與溫度有關(guān)的常數(shù),實(shí)驗(yàn)測(cè)定340K時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)及根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)做出的圖像如下:
t/min
0
1
2
3
4
c/mol·L-1
0.160
0.133
0.080
0.056
0.040
v/mol·L-1 ·min-1
0.056
0.0399
0.028
0.020
0.014
依據(jù)圖表中的有關(guān)信息,判斷下列有關(guān)敘述中不正確的是( )
A. 340K時(shí),速率方程式中的m=1
B. 340K時(shí),速率方程式中的k = 0.350min-1
C. 340K時(shí), 12、c(N2O5)= 0.100 mol·l-1時(shí),v = 0.035mol·L-1 ·min-1
D. 340K時(shí),壓強(qiáng)增大一倍,逆反應(yīng)速率不變,正反應(yīng)速率是原來的2倍
16、超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層??茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學(xué)方程式為2NO+2CO 2CO2+N2,為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表:
時(shí)間/s
0
1
2
c(NO)/ mol·L-1
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
c(CO)/mol·L-1
3. 13、60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
時(shí)間/s
3
4
5
c(NO)/ mol·L-1
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
c(CO)/ mol·L-1
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
請(qǐng)回答下列問題
1.前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=______________;
2.上述條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________________;
3.上述條件下,測(cè)得某時(shí)刻反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為0.01mol/L,則此時(shí)反應(yīng)處于_____________狀態(tài)。(填“平衡”或“向右進(jìn)行 14、”或“向左進(jìn)行”)
17、合成氨在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。
1.在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測(cè)定CO的含量。己知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) △H=-76kJ·mol-1;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1。則該測(cè)定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________。
2.不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入4mol CO,測(cè)得CO2的體積分?jǐn)?shù)φ (CO2)隨時(shí)間t變化曲線如圖。
①溫度T1時(shí),0~0.5min內(nèi)的反應(yīng)速率v(CO)=_____________ 15、___。
②b點(diǎn)CO的平衡轉(zhuǎn)化率α為____________,c點(diǎn)的平衡常數(shù)K為________________。
③下列措施能提高該反應(yīng)CO轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)
a.升高溫度 b.增大壓強(qiáng) c.加入催化劑 d.移走CO2
3.若氨水與SO2恰好生成正鹽,則此時(shí)溶液呈_________(填“酸性”或“堿性”),向上述溶液中通入___________(填“NH3”或“SO2”)可使溶液呈中性,此時(shí)溶液中含硫微粒濃度的大小關(guān)系為________________。(已知常溫下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5mol·L-1,H2SO3的=1.5×10 16、-2mol·L-1,=6.3×10-8mol·L-1)
18、氮是大氣中含量豐富的一種元素,氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用,減少氮氧化物的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一.請(qǐng)回答下列氮及其化合物的相關(guān)問題:
(1)據(jù)報(bào)道,意大利科學(xué)家獲得了極具研究?jī)r(jià)值的N4,其分子結(jié)構(gòu)與白磷分子的正四面體結(jié)構(gòu)相似.已知斷裂1mol N﹣N鍵吸收167kJ熱量,生成1mol N≡N鍵放出942kJ熱量,請(qǐng)寫出N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________________.
(2)據(jù)報(bào)道,NH3可直接用作車用燃料電池,寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:________________.
(3 17、)在T1℃時(shí),將5mol N2O5置于10L固定容積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);△H>0.反應(yīng)至5分鐘時(shí)各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,測(cè)得NO2的體積分?jǐn)?shù)為50%.
①求該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________(數(shù)字代入式子即可),上述平衡體系中O2體積分?jǐn)?shù)為________.
②用O2表示從0~5min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(O2)=________________.
③將上述平衡體系的溫度降至T2℃,密閉容器內(nèi)減小的物理量有__________.
A. 壓強(qiáng) B.密度 C.反應(yīng)速率 D.N2O5的濃度 18、
(4)在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),平衡時(shí)N2O4與NO2的物質(zhì)的量之比為a,其它條件不變的情況下,分別再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的變化正確的是_________.
A.都引起a減小
B.都引起a增大
C.充入NO2引起a減小,充入N2O4引起a增大
D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a減小
答案以及解析
1答案及解析:
答案:D
解析:
2答案及解析: 19、
答案:D
解析:
3答案及解析:
答案:C
解析: CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
起始濃度(mol/L) 0.02 0.02 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) x x x x
平衡濃度(mol/L)0.02-x 0.02-x x x
根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知
解得x=0.015
所以在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=75%,答案選C。 20、
4答案及解析:
答案:A
解析:
5答案及解析:
答案:B
解析:①除雜除水蒸氣;②促進(jìn)平衡正向移動(dòng);③提高反應(yīng)速率;④促進(jìn)平衡正向移動(dòng);⑤充分利用原料,故選B。
6答案及解析:
答案:C
解析:
7答案及解析:
答案:D
解析:
8答案及解析:
答案:C
解析:A.由圖可知,從開始到平衡生成CH3OH為0.75mol,結(jié)合反應(yīng)可知消耗氫氣為0.75mol×3=2.25mol,H2的平均反應(yīng)速率=0.225mol?L-1?min-1,故A錯(cuò)誤;
B.在容積為1L的密閉容器中充入1mol?CO 21、2和3.25mol?H2,結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可知,
???????CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
開始???? 1???3.25???? 0???? 0
轉(zhuǎn)化? 0.75??2.25????0.75???0.75
平衡?? 0.25???1???? 0.75???0.75
,故B錯(cuò)誤;
C.縮小體積,壓強(qiáng)增大,且該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),平衡正向移動(dòng),則既能增大反應(yīng)速率,又能提高H2的轉(zhuǎn)化率,故C正確;
D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),則欲增大平衡狀態(tài)時(shí),可采用降低溫度的方法,故D錯(cuò)誤;
故選C
22、9答案及解析:
答案:A
解析:A、速率之比等于化學(xué)方程式的系數(shù)之比,v(X)正:v(Y)正=m:n,平衡時(shí),X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的倍,故A正確;
B、通入稀有氣體總壓增大,分壓不變,平衡不動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、反應(yīng)是放熱反應(yīng),降溫平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)前后氣體體積減小,過程中氣體質(zhì)量不變,混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量增大,故C錯(cuò)誤;
D、增加X的量會(huì)提高Y的轉(zhuǎn)化率,Y的轉(zhuǎn)化率降低,本身轉(zhuǎn)化率減??;故D錯(cuò)誤;
故選A
10答案及解析:
答案:A
解析:
11答案及解析:
答案:A
解析:該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),故加壓時(shí),平衡逆向移動(dòng),但從表 23、中數(shù)據(jù)分析,壓強(qiáng)大,溫度高的情況下平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)反而大,所以一定是溫度導(dǎo)致平衡正向移動(dòng),即升溫促進(jìn)平衡正向移動(dòng),故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以f>a>b,①正確;,設(shè)起始時(shí),E為a mol,轉(zhuǎn)化為x mol,由于F為固體,對(duì)平衡無影響,則平衡時(shí),E(a-x)mol,G為2x mol,,得x=0.6a,所以E的轉(zhuǎn)化率為,②正確;從方程式看,該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),則,③正確;高溫下平衡正向移動(dòng),則高溫下化學(xué)平衡常數(shù)變大,④正確。
12答案及解析:
答案:C
解析:
13答案及解析:
答案:C
解析:
14答案及解析:
答案:C
解析: 24、A. 容器II相當(dāng)于是0.4mol/LNO與0.2mol/L氯氣開始建立平衡,正反應(yīng)體積減小,相當(dāng)于容器I增大了壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),因此達(dá)到平衡時(shí),容器I與容器II中的總壓強(qiáng)之比為大于1:2,A錯(cuò)誤;B. 容器III相當(dāng)于是0.2mol/LNO與0.1mol/L氯氣開始建立平衡,正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動(dòng),因此達(dá)到平衡時(shí),容器III中NO的轉(zhuǎn)化率小于容器I中NO的轉(zhuǎn)化率(20%),所以達(dá)到平衡時(shí),容器III中ClNO的轉(zhuǎn)化率大于80%,B錯(cuò)誤;C. 容器II相當(dāng)于是0.4mol/LNO與0.2mol/L氯氣開始建立平衡,正反應(yīng)體積減小,相當(dāng)于容器I增大了壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),因此達(dá)到平衡時(shí) 25、,容器II中c(ClNO(/c(NO)比容器I中的大,C正確;D. 根據(jù)容器I中數(shù)據(jù)可知該溫度下平衡常數(shù)為,若溫度為Tl,起始時(shí)向同體積恒容密閉容器中充入0.20 mol NO(g)、0.2 mol Cl2(g)和0.20 mol ClNO(g),則濃度熵為>K,所以該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,D錯(cuò)誤,答案選C。
15答案及解析:
答案:D
解析:依據(jù)圖表中的信息可知,在340K,反應(yīng)開始時(shí),v = k·0.16m=0.056;第2min, v = k·0.08m=0.028,所以,所以m=1,k= ,當(dāng)c(N2O5)= 0.100mol·L-1時(shí),代入公式得v = 0.035 26、mol·L-1 ·min-1。若壓強(qiáng)增大一倍,反應(yīng)混合物中各組分的濃度均增大,所以正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都要增大。綜上所述,只有D不正確。本題選D.
16答案及解析:
答案:1.1.875×10-4mol/(L·s)
2.5000
3.向右進(jìn)行
解析:
17答案及解析:
答案:1.5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s)?△H=-1377kJ·mol-1
2.①1.6mol·L-1·min-1
②60%; 1024
③d
3.堿性, SO2, c()>c()>c(H2SO3)
解析:
18答案及解析:
答案: 27、(1)N4(g)=2N2(g);△H=﹣882kJ/mol
(2)2NH3+6OH﹣-6e﹣=N2+6H2O
(3)① ;12.5%
②0.02mol/(L?min)
③AC
(4)B
解析:(1)根據(jù)原子守恒知,一個(gè)N4分子生成2個(gè)N2分子,一個(gè)N4分子中含有6個(gè)N﹣N鍵,破壞1molN4分子中含有6mol N﹣N鍵需要吸收167kJ/mol×6mol=1002kJ能量;生成2molN≡N鍵放出942kJ/mol×2mol=1884kJ能量,所以該反應(yīng)放出1884kJ﹣1002kJ=882kJ能量,所以熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N4(g)=2N2(g)△H=﹣882kJ/mol,
故答 28、案為:N4(g)=2N2(g)△H=﹣882kJ/mol;
(2)原電池中,負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),該反應(yīng)中氨氣發(fā)生氧化反應(yīng),所以負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是:氨氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退?,電極反應(yīng)式為2NH3+6OH﹣-6e﹣=N2+6H2O,故答案為:2NH3+6OH﹣-6e﹣=N2+6H2O;
(3)令平衡時(shí)O2的物質(zhì)的量為nmol,則
對(duì)于反應(yīng) 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g),
開始(mol):5 0 0
變化(mol):2n 4n n
平衡(mol):5﹣2n 29、 4n n
所以×100%=50%,解得n=1,
①由上述計(jì)算知平衡時(shí)N2O5 3mol、NO2 4mol、O2 1mol.所以平衡時(shí)N2O5的濃度為=0.3mol/L,平衡時(shí)NO2的濃度為=0.4mol/L,平衡時(shí)O2的濃度為=0.1mol/L,所以平衡常數(shù),平衡時(shí)O2的物質(zhì)的量為NO2的,所以O(shè)2的體積分?jǐn)?shù)也為NO2的體積分?jǐn)?shù)的,所以O(shè)2的體積分?jǐn)?shù)為×50%=12.5%,故答案為:,;12.5%;
②由上述計(jì)算知平衡時(shí)O2的質(zhì)的量為1mol,從0~5min內(nèi)用O2表示該反應(yīng)的平均速率v(O2)==0.02mol/(L?min),故答案為:0.02mol/(L?min);
③A.該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,由于反應(yīng)前氣體體積比反應(yīng)后小,所以壓強(qiáng)減小,故A正確;B.都為氣體,總質(zhì)量不變,體積不變,所以密度不變,故B錯(cuò)誤;C.溫度降低,反應(yīng)速率降低,故C正確;D.該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,N2O5的濃度增加,故D錯(cuò)誤.
(4)在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),平衡后分別再充入NO2和再充入N2O4,相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng),二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率增大,平衡時(shí)N2O4與NO2的物質(zhì)的量之比為a增大;故答案為:B
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