Question

【題目】恒溫恒容下，將2mol氣體A和2mol氣體B通入體積為2L的密閉容器中，發生如下反應：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2min后反應達到平衡狀態，此時剩余1.2mol B，并測得C的濃度為1.2mol/L。

(1)從開始反應至達到平衡狀態，生成C的平均反應速率為_____________。

(2)x=________。

(3)下列各項可作為該反應達到平衡狀態的標志是_________(填字母)。

A．壓強不再變化 B．氣體密度不再變化

C．氣體平均相對分子質量不再變化

D．A的消耗速率與B的消耗速率之比為2:1

Answer 1

【答案】0.6mol·(L·min)-1 3 BC

【解析】

(1)根據反應速率=公式計算。

(2)根據反應物和生成物的濃度變化量之比等于對應物質的化學計量數之比計算。

(3)根據化學平衡狀態的特征分析。

(1)依題意，C的初始濃度為0，平衡濃度為1.2mol/L，所以生成C的平均反應速率==0.6mol/(L·min)。

(2)參加反應的B氣體濃度△c(B)==0.4mol/L，生成的C氣體濃度△c(C)=1.2mol/L，則有△c(B):△c(C)=1:x，即0.4mol/L:1.2mol/L=1:x，解得x=3。

(3)A. 反應2A(g)+B(g)3C(g)+2D(s)中氣體分子數不變，在溫度和容積不變時，氣體壓強與氣體分子數成正比，所以該反應過程中壓強一直沒有變化，所以壓強不再變化不能作為該反應達到平衡狀態的標志，A項錯誤；B.由于該反應中存在氣體與固體相互轉化，當容積不變時，由密度ρ=公式知，在反應過程中氣體的密度一直在變化，當達到平衡時密度才不變，所以氣體密度不再變化可作為該反應達到平衡狀態的標志，B項正確；C. 由于該反應中存在氣體與固體相互轉化，故氣體的質量一直在變化，且氣體物質的量不變，根據平均摩爾質量（數值與相對分子質量相等）M=可知，在反應過程中氣體平均相對分子質量一直在變化，只有達到平衡時才不變化，所以平均相對分子質量不再變化可作為該反應達到平衡狀態的標志，C項正確；D．無論反應是否達到平衡狀態，A的消耗速率與B的消耗速率之比恒為2:1。綜上所述，答案選BC。