Question

(16分)恒溫時，將2molA和2molB氣體投入固定容積為2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：   2A(g) + B(g)  xC (g) + D(s) ，10s時，測得A的物質(zhì)的量為1.7mol，C的反應(yīng)速率為0.0225mol·L^—1·s^—1；40s時反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài)，此時B的轉(zhuǎn)化率為20%。（1）x =    　      （2）從反應(yīng)開始到40s達平衡狀態(tài)，A的平均反應(yīng)速率為   　 （3）平衡時容器中B的體積分數(shù)為     　  （4）該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為   　   數(shù)值是     （5）下列各項能表示該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)是            
A．消耗A的物質(zhì)的量與生成D的物質(zhì)的量之比為2∶1　　B．容器中A、B的物質(zhì)的量 n(A)∶n(B) ="2∶1"
C．氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化　　　D．壓強不再變化　　　　E．氣體密度不再變化
（6）在相同溫度下，若起始時c（A）="5" mol·L^-1，c（B）=6mol·L^-1，反應(yīng)進行一段時間后，測得A的濃度為3mol·L^-1，則此時該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)     （填“是”與“否”），此時v_（正）   v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。

Answer 1

（1）3     （2）0.01mol·L^—1·s^—1     （3）40%  
（4）         0.75
（5）CE    
（6）否  大于

試題分析：（1）、V_A=(2-1.7)÷(2×10)mol·L^-1·s^-1=0.015mol·L^-1    ， 所以x=3
(2)、B的轉(zhuǎn)化率為20%，所以反應(yīng)了的B為2mol×20%=0.4mol，根據(jù)反應(yīng)方程式反應(yīng)了的A為0.8mol，則40s內(nèi)V_A=0.8mol÷2L÷40s=0.01mol·L^—1·s^—1
（3）、平衡時容器中n(A）=（2-0.8）=1.2mol，n(B）=2-0.4=1.6mol，n(C)=1.2mol,密閉容器，體積分數(shù)等于摩爾分數(shù)，等于1.6÷（1.6+1.2+1.2）=40% 
（4）、注意固體物質(zhì)沒有濃度，根據(jù)化學計量數(shù)=0.6³÷（0.6²×0.8）=0.75
（5）、這是一個反應(yīng)前后氣體壓強不變的反應(yīng)，故D錯，但是反應(yīng)后氣體質(zhì)量減小，密度也會減小，當氣體密度不變時，可說明反應(yīng)達到平衡，C、E對。A項均表達的是正反應(yīng)速率，不能表面反應(yīng)平衡；B項中為表明是瞬間還是長時間保持不變，錯。
（6）、K*=3³÷（5²×6)=0.06<0.75，故反應(yīng)未達到平衡，且v_（正）>v_（逆）
點評：本題涉及到了較多的化學平衡的計算，在遇到這類計算時，常用到三段式來分析平衡的各物質(zhì)的變化，還要注意題目中給的恒容，恒壓等條件，適時情況可以使用等效平衡的原理來計算。