Question

8．恒溫時(shí)，將1.6molA和2molB氣體投入固定容積為2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A（g）+B（g）?xC （g）+D（g），10s時(shí)，測(cè)得A的物質(zhì)的量為1.3mol，C的反應(yīng)速率為0.015mol•L^-1•s^-1；40s時(shí)反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為20%．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）x=2
（2）從反應(yīng)開始到10s，B的平均反應(yīng)速率為0.0075mol•L^-1•s^-1
（3）從反應(yīng)開始到40s達(dá)平衡狀態(tài)，A的平均反應(yīng)速率為0.01mol•L^-1•s^-1
（4）平衡時(shí)容器中B的體積分?jǐn)?shù)為44.4%
（5）該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{{c}^{2}（c）×c（D）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$數(shù)值是0.25
（6）下列各項(xiàng)能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)是E
A．消耗A的物質(zhì)的量與生成D的物質(zhì)的量之比為2：1
B．容器中A、B的物質(zhì)的量 n（A）：n（B）=2：1    C．壓強(qiáng)不再變化
D．氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化      E．容器中B的濃度不再變化．

Answer 1

分析 （1）計(jì)算△n（A），根據(jù)△n（C）=υ（C）×△t×V計(jì)算反應(yīng)C的物質(zhì)的量，再利用物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算x的值；
（2）利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（B）
（3）恒溫時(shí)，將1.6molA和2molB氣體投入固定容積為2L密閉容器中，40s時(shí)反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為20%，轉(zhuǎn)化的B為2mol×20%=0.4mol，則：
           2A（g）+B（g）?xC （g）+D（g）
起始量（mol）：1.6    2      0       0
變化量（mol）：0.8    0.4    0.4x    0.4
平衡量（mol）：0.8    1.6    0.4x    0.4
再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（A）；
（4）B的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{B的物質(zhì)的量}{混合氣體總物質(zhì)的量}$×100%；
（5）再根據(jù)K=$\frac{{c}^{x}（C）×c（D）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$計(jì)算平衡常數(shù)；
（6）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，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(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達(dá)平衡．

解答 解：（1）10s時(shí)△n（A）=1.6mol-1.3mol=0.3mol，△n（C）=0.015mol•L^-1•s^-1×10s×2L=0.3mol，則0.3mol：0.3mol=2：x，解得x=2，
故答案為：2；
（2）速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則從反應(yīng)開始到10s內(nèi)v（B）=$\frac{1}{2}$v（C）=0.007mol•L^-1•s^-1，
故答案為：0.007mol•L^-1•s^-1；
（3）恒溫時(shí)，將1.6molA和2molB氣體投入固定容積為2L密閉容器中，40s時(shí)反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為20%，轉(zhuǎn)化的B為2mol×20%=0.4mol，則：
             2A（g）+B（g）?2C （g）+D（g）
起始量（mol）：1.6    2      0       0
變化量（mol）：0.8    0.4    0.8    0.4
平衡量（mol）：0.8    1.6    0.8   0.4
故從反應(yīng)開始到40s達(dá)平衡狀態(tài)，v（A）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{40s}$=0.01mol•L^-1•s^-1，
故答案為：0.01mol•L^-1•s^-1；
（4）平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{1.6mol}{3.6mol}$×100%=44.4%，
故答案為：44.4%；
（5）反應(yīng)氣體氣體物質(zhì)的量不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，故K=$\frac{{c}^{2}（c）×c（D）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$=$\frac{0．{8}^{2}×0.4}{0．{8}^{2}×1.6}$=0.25，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（c）×c（D）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$；0.25；
（6）A．消耗A的物質(zhì)的量與生成D的物質(zhì)的量之比為2：1，均表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；
B．起始時(shí)A、B物質(zhì)的量之比為1.6：2=4：5，且二者按2：1反應(yīng)，平衡時(shí)A、B的物質(zhì)的量之比小于4：5，故B錯(cuò)誤；
C．混合氣體物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變，故C錯(cuò)誤；
D．混合氣體總質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量不變，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變，故D錯(cuò)誤；
E．容器中B的濃度不再變化，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故E正確，
故選：E．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷，注意判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達(dá)平衡．