Question

在容積為1 L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的物質的量n(D)和時間t的關系如圖。

請回答下列問題：
（1）700℃時，0～5min內，以B表示的平均反應速率為_______。
（2）能判斷反應達到化學平衡狀態的依據是__________。
A．容器中壓強不變      B．混合氣體中c(A)不變
C．v_正(B)＝2v_逆(D)       D．c(A)＝c(C)
（3）若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B，利用圖中數據計算800℃時的平衡常數K＝___        _______，該反應為__________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
（4） 800℃時，某時刻測得體系中物質的量濃度如下：c(A)＝0.06 mol/L，c(B)＝0.50 mol/L，c(C)＝0.20 mol/L，c(D)＝0.018 mol/L，則此時該反應______      ____(填“向正方向進行”、“向逆方向進行”或“處于平衡狀態”)。

Answer 1

（1）0.18 mol/(L·min) （2）ABC    （3）0.9  吸熱
（4）向正方向進行

解析試題分析：（1）700℃時．0-5min內，D的平均化學反應速率v(D)＝△n/(V?△t)=0.45mol/(1L×5min)
=0.09mol/(L?min)，同一反應中，各物質的反應速率之比等于計量數之比，所以v（B）：v（D）=2：1，
故v（B）=0.18mol?L^-1?min^-1；
（2）該反應是反應前后氣體體積減小的反應，反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發生變化；所以：
A：該反應是反應前后氣體體積減小的反應，當壓強不變時，各物質的濃度不再發生變化，故A正確；
B：反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發生變化，B正確；
C：v正（B）=2v逆（D），速率之比等于化學計量數之比，反應達平衡狀態，故C正確；
D：無論反應是否達到平衡狀態，c（A）=c（C），所以不能作為判斷平衡狀態的依據，故D錯誤；
（3）      A（g）+2B（g） C（g）+D（g）
起始(mol/L)  1.0    2.2        0     0
反應(mol/L)  0.6     1.2      0.6    0.6      
平衡(mol/L)  0.4     1.0       0.6    0.6
化學平衡常數K=(0.6mol/L×0.6mol/L)/[0.4mol/L×(1.0mol/L)² ]=0.9（mol?L^-1）^-1；
根據圖象知，降低溫度D的含量減少，所以平衡向逆反應方向移動，故正反應是吸熱反應。
（4）A、B、C、D各物質的濃度分別為c(A)＝0.06 mol/L，c(B)＝0.50 mol/L，c(C)＝0.20 mol/L，c(D)＝0.018 mol/L，濃度商QC="(0.2" mol/L×0.018 mol/L)/[0.06 mol/L×(0.5 mol/L)² ]=0.24（mol?L^-1）^-1＜0.9（mol?L^-1）^-1，所以反應向正反應方向進行。
考點：本題考查的是化學平衡標志的判斷、反應速率的計算、平衡常數的計算等。