Question

13．在容積為1L的密閉容器中，進行如下反應：A（g）+2B（g）?C（g）+D（g），在不同溫度下，D的物質(zhì)的量n（D）和時間t的關(guān)系如圖，（在800℃，第5分鐘時可逆反應達到平衡狀態(tài)），請回答下列問題：
（1）700℃時，0-5min內(nèi)，以B表示的平均反應速率為0.18mol/（L．min）
（2）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是AB
A、容器中壓強不變                B、混合氣體中c（A）不變
C、v正（B）=v逆（D）                 D、c（A）=c （C）
（3）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K=0.72，該反應為吸熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（4）800℃時，某時刻測得體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下：c（A）=0.06mol?L^-1、c（B）=0.50mol?L^-1、c（C）=0.20mol?L^-1、c（D）=0.018mol?L^-1，則此時該反應向正方向進行（填“向正方向進行”、“向逆方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（D），再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（B）；
（2）可逆反應到達平衡時，同種物質(zhì)的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說明到達平衡；
（3）800℃時平衡時生成D為0.6mol，則：
            A（g）+2B（g）?C（g）+D（g）
起始量（mol）：1      2.2     0     0
變化量（mol）：0.6    1.2     0.6   0.6
平衡量（mol）：0.4    1       0.6   0.6
由于容器的體積為1L，用物質(zhì)的量代替濃度代入K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×{c}^{2}（B）}$計算平衡常數(shù)；
由圖可知，升高溫度后D的物質(zhì)的量增大，說明升高溫度平衡正向移動；
（4）計算濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應向正反應進行，若Qc＞K，反應向逆反應進行．

解答 解：（1）700℃時，5min平衡時生成0.45mol，則v（D）=$\frac{\frac{0.45mol}{1L}}{5min}$=0.09mol/（L．min），速率之比等于化學計量數(shù)之比，則v（B）=2v（D）=0.18mol/（L．min），
故答案為：0.18mol/（L．min）；
（2）A．正反應為氣體物質(zhì)的量減小的反應，隨反應進行容器中壓強減小，當容器內(nèi)壓強不變時，說明反應到達平衡，故A正確；
B．混合氣體中c（A）不變說明到達平衡，故B正確；
C．v_正（B）=2v_逆（D）時說明到達平衡，故C錯誤；
D．平衡時A、C的濃度與A的轉(zhuǎn)化率有關(guān)，平衡時不一定相等，故D錯誤，
故選：AB；
（3）800℃時平衡時生成D為0.6mol，則：
            A（g）+2B（g）?C（g）+D（g）
起始量（mol）：1     2.2      0      0
變化量（mol）：0.6   1.2      0.6    0.6
平衡量（mol）：0.4   1        0.6    0.6
由于容器的體積為1L，用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，則K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×{c}^{2}（B）}$=$\frac{0.6×0.6}{0.4×{1}^{2}}$=0.9；
由圖可知，升高溫度后D的物質(zhì)的量增大，說明升高溫度平衡正向移動，而升高溫度平衡向吸熱反應移動，故正反應為吸熱反應，
故答案為：0.9；吸熱；
（4）濃度商Qc=$\frac{0.2×0.018}{0.06×0．{5}^{2}}$=0.24＜K=0.9，反應向正反應進行，故答案為：向正方向進行．

點評 本題考查化學平衡計算、平衡狀態(tài)判斷、反應速率計算、平衡常數(shù)計算與應用等，難度不大，注意理解平衡常數(shù)應用．