Question

【題目】恒溫時(shí)，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(shí)，測(cè)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(shí)反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為20%。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

（1）x=____________

（2）從反應(yīng)開始到10s，B的平均反應(yīng)速率為____________

（3）從反應(yīng)開始到40s達(dá)平衡狀態(tài)，A的平均反應(yīng)速率為____________

（4）平衡時(shí)容器中B的體積分?jǐn)?shù)為____________

（5）下列各項(xiàng)能表示該反應(yīng)達(dá)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(duì)分子質(zhì)量不再變化

D．壓強(qiáng)不再變化

E．氣體密度不再變化

Answer 1

【答案】3 0.0075mol·L 1·s 1 0.01mol·L 1·s 1 40% CE

【解析】

⑴先計(jì)算A和C的改變量，再根據(jù)改變量之比等于計(jì)量系數(shù)之比建立關(guān)系。

⑵根據(jù)速率之比等于計(jì)量系數(shù)之比建立關(guān)系。

⑶計(jì)算B的改變量，根據(jù)改變量之比等于計(jì)量系數(shù)之比算A的改變量，再計(jì)算A的平均反應(yīng)速率。

⑷根據(jù)⑶得到平衡時(shí)n(B)，由于反應(yīng)是等體積反應(yīng)，根據(jù)體積分?jǐn)?shù)計(jì)算。

⑸A．消耗A，正向反應(yīng)，生成D，正向反應(yīng)，同一個(gè)方向，不能說明達(dá)到平衡；B．容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不能說明達(dá)到平衡；C．氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量等于氣體質(zhì)量除以氣體的物質(zhì)的量，正向反應(yīng)，氣體質(zhì)量減少，氣體物質(zhì)的量不變，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減少，當(dāng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化說明達(dá)到平衡；D．反應(yīng)是等體積反應(yīng)，壓強(qiáng)始終不變，因此壓強(qiáng)不再變化不能說明達(dá)到平衡；E．氣體密度等于氣體質(zhì)量除以容器體積，正向反應(yīng)，氣體質(zhì)量減少，容器體積不變，氣體密度減少，當(dāng)氣體密度不再變化說明達(dá)到平衡。

⑴10s時(shí)，測(cè)得A的物質(zhì)的量為1.7mol，Δn(A)=2mol1.7mol =0.3mol，C的反應(yīng)速率為0.0225mol·L 1·s 1；Δn(C)=υ(C)Vt=0.0225mol·L 1·s 1×2L×10s=0.45mol，根據(jù)改變量之比等于計(jì)量系數(shù)之比，得到0.3mol ：0.45mol = 2：x，則x=3；故答案為：3。

⑵從反應(yīng)開始到10s，根據(jù)速率之比等于計(jì)量系數(shù)之比，υ(C)：υ(B)=3:1=0.0225mol·L 1·s 1：υ(B)，解得υ(B)=0.0075 mol·L 1·s 1；故答案為：0.0075 mol·L 1·s 1。

⑶40s時(shí)反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為20%，Δn(B)= 2mol×20%=0.4mol，根據(jù)改變量之比等于計(jì)量系數(shù)之比，Δn(A)：Δn(B) =Δn(A)：0.4mol=2:1，Δn(A)= 0.8mol，從反應(yīng)開始到40s達(dá)平衡狀態(tài)，A的平均反應(yīng)速率為；故答案為：0.01mol·L 1·s 1。

⑷根據(jù)⑶得到平衡時(shí)n(B)=2mol0.4mol=1.6mol，由于反應(yīng)是等體積反應(yīng)，因此總氣體物質(zhì)的量為4mol，因此平衡時(shí)容器中B的體積分?jǐn)?shù)為；故答案為：40%。

⑸A．消耗A，正向反應(yīng)，生成D，正向反應(yīng)，同一個(gè)方向，不能說明達(dá)到平衡，故A不符合題意；B．容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不能說明達(dá)到平衡，故B不符合題意；C．氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量等于氣體質(zhì)量除以氣體的物質(zhì)的量，正向反應(yīng)，氣體質(zhì)量減少，氣體物質(zhì)的量不變，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減少，當(dāng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化說明達(dá)到平衡，故C符合題意；D．反應(yīng)是等體積反應(yīng)，壓強(qiáng)始終不變，因此壓強(qiáng)不再變化不能說明達(dá)到平衡，故D不符合題意；E．氣體密度等于氣體質(zhì)量除以容器體積，正向反應(yīng)，氣體質(zhì)量減少，容器體積不變，氣體密度減少，當(dāng)氣體密度不再變化說明達(dá)到平衡，故E符合題意；綜上所述，答案為CE。