Question

在一固定容積為2L的密閉容器中加入2molA和3molB，保持溫度為30℃，在催化劑存在的條件下進行下列反應：2A（g）+3B（g）?3C（g），2分鐘達到平衡，生成1.5molC，此時，平衡混合氣中C的體積分數為ω₁；若將溫度升高到70℃后，其他條件均不變，當反應重新達到平衡時，C的物質的量為2.1mol，體積分數為ω₂，請回答下列問題，
（1）該反應在30℃時平衡常數K₁=______，焓變△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）該反應在30℃時平衡混合氣中C的體積分數為ω₁=______；從反應開始到達到化學平衡狀態時v（A）=______mol/（L?min）
（3）該反應在70℃時平衡常數為K₂，則K₁______K₂（填“＞”、“=”或“＜”）
（4）70℃時，若保持溫度不變，在2L的密閉容器中加入4molA和6molB，當反應重新達到平衡時，C的體積分數為ω₃，則ω₃______ω₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）可以判斷2A（g）+3B（g）?3C（g）反應已經達到平衡的是______
A．2v（B）=3v（A）
B．密閉容器中總壓強不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變
D．混合氣體的平均相對分子質量不再改變
E．n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3．

Answer 1

（1）2min達平衡，平衡時C為1.5mol，C的平衡濃度為

1.5mol

2L

=0.75mol/L，則：
2A（g）+3B（g）?3C（g）
開始（mol/L）：1 1.50
變化（mol/L）：0.5 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.5 0.75 0.75
故30℃平衡常數k=

0.753

0．52×0.753

=4，
由題意可知，升高溫度平衡時C的物質的量增大，說明升高溫度平衡向正反應移動，故正反應為吸熱反應，即△H＞0，
故答案為：4，＞；
（2）30℃時平衡時C的物質的量為1.5mol，則：
2A（g）+3B（g）?3C（g）物質的量減少△n
3 2
1.5mol 1mol
故平衡時反應混合物總的物質的量為2mol+3mol-1mol=4mol，C的體積分數ω₁=

1.5mol

4mol

×100%=37.5%，
v（C）=

1.5mol 2L

2min

=0.375mol/（L?min），率之比等于化學計量數之比，所以v（A）=

2

3

v（C）=

2

3

×0.375mol/（L?min）=0.25mol/（L?min），故答案為：37.5%，0.25；
（3）升高溫度平衡向正反應方向移動，說明溫度越高平衡常數越大，故K₁＜K₂，故答案為：＜；
（4）等效為在70℃到達平衡的基礎上壓強增大一倍，平衡向正反應方向移動，C的體積分數增大，故ω₃＞ω₂，
故答案為：＞；
（5）A．未指明正逆速率，不能說明到達平衡，故A錯誤；
B．隨反應進行，反應混合物的物質的量減小，壓強降低，密閉容器中總壓強不變，說明到達平衡，故B正確；
C．混合氣體的總質量不變，容器的體積不變，容器中混合氣體的密度始終不變，不能說明到達平衡，故C錯誤；
D．混合氣體的總質量不變，隨反應進行，反應混合物的物質的量減小，混合氣體的平均相對分子質量減小，當混合氣體的平均相對分子質量不再改變，說明到達平衡，故D正確；
E．平衡時各組分的物質的量之比不一定等于化學計量數之比，與開始的物質的量及轉化率有關，當n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3，不能說明到達平衡，故E錯誤；
故答案為：BD．