Question

【題目】將氣體A、B置于固定容積為2 L的密閉容器中，發生如下反應：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反應進行到10 s末，達到平衡，測得A的物質的量為1.8 mol，B的物質的量為0.6 mol，C的物質的量為0.8 mol。

（1）用C表示10 s內反應的平均反應速率為____。

（2）反應前A的物質的量濃度是____。

（3）10 s末，生成物D的濃度為__。

（4）A與B的平衡轉化率之比為___。

（5）反應過程中容器內氣體的平均相對分子質量變化是_（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），氣體的密度變化是___。

（6）平衡后，若改變下列條件，生成D的速率如何變化（填“增大”、“減小”或“不變”）：

①降低溫度____；②增大A的濃度_____；

③恒容下充入氖氣________。

（7）下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態的是（填標號）___；

A．v(B)=2v(C)

B．容器內壓強不再發生變化

C．A的體積分數不再發生變化

D．器內氣體密度不再發生變化

E．相同時間內消耗n mol的B的同時生成2n mol的D

（8）將固體NH4I置于密閉容器中，在某溫度下發生下列反應：NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)，2HI(g) H2(g)＋I2(g)。當反應達到平衡時，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，則NH3的濃度為___。

Answer 1

【答案】0.04mol/(Ls) 1.5 mol/L 0.4 mol/L 1:1 不變 不變 減小 增大 不變 C 5mol·L－1

【解析】

將氣體A、B置于固定容積為2 L的密閉容器中，發生如下反應：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反應進行到10 s末，達到平衡，測得A的物質的量為1.8 mol，B的物質的量為0.6 mol，C的物質的量為0.8 mol，由此可知，C的變化量為0.8 mol，A(g)、B(g)、D(g)的變化量分別為1.2 mol、0.4 mol、0.8 mol。

（1）用C表示10 s內反應的平均反應速率為；

（2）反應前A的物質的量為（1.8 mol+1.2 mol）=3 mol，故其物質的量濃度是=1.5mol/L；

（3）10 s末，生成物D的濃度為=0.4 mol/L；

（4）達到平衡，測得A的物質的量為1.8 mol，B的物質的量為0.6 mol，兩者的物質的量之比與化學計量數之比相等，變化量之比也等于化學計量數之比，說明兩者的起始量之比也等于化學計量數之比，故A與B的平衡轉化率之比為1:1；

（5）反應前后，氣體的分子數保持不變，故反應過程中容器內氣體的平均相對分子質量不變；反應過程中，氣體的總質量不變，氣體的總體積也不變，故氣體的密度也不變；

（6）①降低溫度，化學速率減小，故生成D的速率減小；

②增大A的濃度，化學反應增大，故生成D的速率增大；

③恒容下充入氖氣，各組分的濃度不變，故生成D的速率不變；

（7）A．v(B)不可能等于2v(C)，也不能說明正反應速率等于逆反應速率，故該反應不可能達到化學平衡狀態；

B．反應前后氣體的分子數保持不變，故容器內壓強一直不變，無法由此判斷該反應是否達到化學平衡狀態；

C．A的體積分數不再發生變化，說明其濃度保持不變，故該反應達到化學平衡狀態；

D．氣體的總質量和總體積一直不變，故器內氣體密度一直不變，無法由此判斷該反應是否達到化學平衡狀態；

E．相同時間內消耗n mol的B的同時生成2n mol的D，只說明了正反應速率，不能說明正反應速率等于逆反應速率，故無法由此判斷該反應是否達到化學平衡狀態。

綜上所述，該反應達到化學平衡狀態的是C。

（8）將固體NH4I置于密閉容器中，在某溫度下發生下列反應：NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)，2HI(g) H2(g)＋I2(g)。當反應達到平衡時，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，則NH3的濃度為[2c(H2)+ c(HI)]=2×0.5mol·L－1+4mol·L－1=5mol·L－1。