Question

一定溫度下，向容積為1L的密閉容器中充入2mol A和1mol B，發(fā)生反應(yīng)：2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s），5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，這時(shí)C的濃度為1.2mol/L，則：
（1）5min內(nèi)A的速率v（A）=

 

mol/（L?min）．
（2）能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

．
A．混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
B．單位時(shí)間生成2mol A的同時(shí)生成1mol B
C．混合氣體的密度保持不變
D．A、B、C的物質(zhì)的量之比為2：1：3
（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

，該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值是

 

．
（4）在此條件下平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率是

 

．
（5）若升高溫度，混合氣體的平均相對(duì)摩爾質(zhì)量減小，則正反應(yīng)為

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)C的濃度變化求出C的反應(yīng)速率，再求出A的速率；
（2）根據(jù)該反應(yīng)的特點(diǎn)：反應(yīng)前后氣體體積不變，反應(yīng)后氣體質(zhì)量減少，進(jìn)行判斷；
（3）K的表達(dá)式中不包括固體，根據(jù)已知數(shù)據(jù)求出平衡后各氣體的濃度，再求K值；
（4）根據(jù)已知數(shù)據(jù)求出B參加反應(yīng)的量，再求出轉(zhuǎn)化率；
（5）反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)后氣體質(zhì)量減少，已知平均相對(duì)摩爾質(zhì)量減小，則說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)．

解答：解：（1）設(shè)消耗的A為xmol/L
                2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s）
起始濃度（mol/L） 2       1       0     
消耗濃度（mol/L） x      

x

2

     

3x

2

    
平衡濃度（mol/L）2-x     1-

x

2

     

3x

2

已知平衡時(shí)C的濃度為1.2mol/L，即

3x

2

=1.2，解得：x=0.8，v（A）=

△c

t

=

0.8mol/L

5min

=0.16mol/（L?min）；故答案為：0.16；
（2）A．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，故不能用混合氣體的壓強(qiáng)判斷平衡，故A錯(cuò)誤；
B．單位時(shí)間生成2mol A的同時(shí)生成1mol B，都是向正反應(yīng)方向，故不能判斷平衡，故B錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)前后氣體體積不變，反應(yīng)后氣體質(zhì)量減少，則混合氣體密度減小，故能用密度判斷，故C正確；
D．不能用物質(zhì)的量之比來(lái)判斷平衡，故D錯(cuò)誤；
故答案為C．
（3）K的表達(dá)式中不包括固體，則K=

c3(C)

c2(A)?c(B)

，根據(jù)已知數(shù)據(jù)求出平衡后各氣體的濃度分別為：c（A）=1.2mol/L，c（B）=0.6mol/L，c（C）=1.2mol/L  故K=

1.23

1.22?0.6

=2，故答案為：2；
（4）根據(jù)已知數(shù)據(jù)求出B參加反應(yīng)的量，再求出轉(zhuǎn)化率，即轉(zhuǎn)化率=

0.4

1

×100%=40%，故答案為：40%；
（5）反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)后氣體質(zhì)量減少，則正反應(yīng)方向?yàn)槠骄�相�?duì)摩爾質(zhì)量減小的方向，已知平均相對(duì)摩爾質(zhì)量減小，則說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率、平衡移動(dòng)，要注意固體和純液體不能寫(xiě)入K的表達(dá)式中．