Question

15．一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進(jìn)行以下反應(yīng)：A（g）+2B（g）?3C（g）+D（s），加入1mol A和3mol B且達(dá)到平衡后，生成了a mol C．
（1）下列選項(xiàng)中，能表明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是BCD．
A．2V_正（C）=3V_逆（B）
B．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變
C．混合氣體的密度不再發(fā)生變化
D．物質(zhì)D的質(zhì)量不隨時(shí)間改變
（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{a}^{3}}{（1-\frac{1}{3}a）．（3-\frac{2}{3}a）^{2}}$（用含字母*a的代數(shù)式表示，不化簡）．

Answer 1

分析 （1）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度及百分含量以及由此引起的一系列物理量不變；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{3}（C）}{c（A）．{c}^{2}（B）}$．

解答 解：（1）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度及百分含量以及由此引起的一系列物理量不變；
A．無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在2V_正（C）=3V_逆（B），所以不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
B．該反應(yīng)的相對分子質(zhì)量隨著反應(yīng)的進(jìn)行而改變，所以當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
C．反應(yīng)前后氣體的密度發(fā)生變化，當(dāng)混合氣體的密度不再發(fā)生變化時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
D．反應(yīng)前后D的質(zhì)量發(fā)生變化，所以當(dāng)物質(zhì)D的質(zhì)量不隨時(shí)間改變時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
故選BCD；
（2）設(shè)容器的體積為1L，
                A（g）+2B（g）?3C（g）+D（s）
開始（mol/L）1          3             0
反應(yīng)（mol/L）$\frac{1}{3}a$        $\frac{2}{3}a$         a
平衡（mol/L）1-$\frac{1}{3}a$    3-$\frac{2}{3}$a       a
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{3}（C）}{c（A）．{c}^{2}（B）}$=$\frac{{a}^{3}}{（1-\frac{1}{3}a）．（3-\frac{2}{3}a）^{2}}$，
故答案為：$\frac{{a}^{3}}{（1-\frac{1}{3}a）．（3-\frac{2}{3}a）^{2}}$．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷，為高頻考點(diǎn)，明確化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式含義、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷方法是解本題關(guān)鍵，只有反應(yīng)前后改變的物理量才能作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，注意該反應(yīng)中D是固體，為易錯(cuò)點(diǎn)．