Question

【題目】T℃時，有甲、乙兩個密閉容器，甲容器的體積為1 L，乙容器的體積為2 L，分別向甲、乙兩容器中加入6 mol A和3 mol B，發(fā)生反應(yīng)如下：3A（g）＋bB（g）3C（g）＋2D（g）　ΔH<0；4 min時甲容器內(nèi)的反應(yīng)恰好達到平衡，A的濃度為2.4 mol/L，B的濃度為1.8 mol/L；t min時乙容器內(nèi)的反應(yīng)達平衡，B的濃度為0.8 mol/L。根據(jù)題給信息回答下列問題：

（1）甲容器中反應(yīng)的平均速率v（B）＝____，化學(xué)方程式中計量數(shù)b＝____；

（2）乙容器中反應(yīng)達到平衡時所需時間t___4min（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是_____；

（3）若要使甲、乙容器中B的平衡濃度相等，可以采取的措施是___；

A. 保持溫度不變，增大甲容器的體積至2L

B. 保持容器體積不變，使甲容器升高溫度

C. 保持容器壓強和溫度都不變，向甲中加入一定量的A氣體

D. 保持容器壓強和溫度都不變，向甲中加入一定量的B氣體

（4）寫出平衡常數(shù)表達式K＝____，并計算在T℃時的化學(xué)平衡常數(shù)K＝____。

Answer 1

【答案】0.3 molL-1min-1 1 大于 乙容器的體積大于甲容器的體積，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，達到平衡所需要的時間變長 AC 10.8

【解析】

(1)反應(yīng)前，甲容器中A的濃度為6molL-1，B的濃度為1.8mol/L，4min甲容器內(nèi)的反應(yīng)達到化學(xué)平衡后，A的濃度減少了3.6molL-1，B的濃度減少了1.2molL-1，根據(jù)反應(yīng)速率的計算公式結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算解答；

(2)根據(jù)容器甲和容器乙的體積大小判斷反應(yīng)物濃度大小，根據(jù)濃度越小，反應(yīng)速率越慢判斷；

(3)根據(jù)勒夏特列原理，結(jié)合等效平衡規(guī)律分析判斷；

(4)根據(jù)平衡常數(shù)的表達式寫出反應(yīng)3A(g)+B(g)3C(g)+2D(g)的平衡常數(shù)的表達式；根據(jù)T℃甲容器中達到平衡時各組分的濃度計算出T℃時的化學(xué)平衡常數(shù)K。

(1)甲容器的體積為1L，加入6molA和3molB，則A、B的濃度分別為：6mol/L、3mol/L，4min時甲容器內(nèi)的反應(yīng)恰好達到平衡，A的濃度為2.4mol/L、B的濃度為1.8mol/L，則A的濃度變化為：△c(A)=6mol/L-2.4mol/L=3.6mol/L，B的濃度變化為：△c(B)=3mol/L-1.8mol/L=1.2mol/L，此時間內(nèi)平均速率v(B)==0.3 molL-1min-1；濃度變化與化學(xué)計量數(shù)成正比，即3∶b=△c(A)∶△c(B)=3.6mol/L∶1.2mol/L=3∶1，即b=1，故答案為：0.3 molL-1min-1；1；

(2)甲容器的體積為1L，乙容器的體積為2L，乙容器的體積大于甲容器的體積，乙容器中氣體的濃度小，則乙容器中反應(yīng)速率小，到達平衡的時間長，所以乙容器中反應(yīng)達到平衡時所需時間大于4min，故答案為：大于； 乙容器的體積大于甲容器的體積，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，達到平衡所需要的時間變長；

(3)由于該反應(yīng)是體積增大的放熱反應(yīng)，甲的容器體積小，則壓強大，平衡向著逆反應(yīng)方向移動，甲中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于乙，且達到平衡時甲中各組分濃度都大于乙。A．保持溫度不變，增大甲容器的體積至2L，則此時甲和乙為等效平衡，甲、乙容器中B的平衡濃度相等，故A正確；B．保持容器體積不變，使甲容器升高溫度，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡向著逆反應(yīng)方向移動，甲中B的濃度增大，無法滿足甲、乙容器中B的平衡濃度相等，故B錯誤；C．保持容器壓強和溫度都不變，向甲中加入一定量的A氣體，反應(yīng)物A的濃度增大，平衡向著正反應(yīng)方向移動，甲中B的濃度減小，可能實現(xiàn)甲、乙容器中B的平衡濃度相等，故C正確；D．保持容器壓強和溫度都不變，向甲中加入一定量的B氣體，達到平衡時甲中B的濃度更大，無法滿足甲、乙容器中B的平衡濃度相等，故D錯誤；故答案為：AC；

(4)反應(yīng)3A(g)+B(g)3C(g)+2D(g)的平衡常數(shù)為：K=，T℃時甲容器中：

在T℃時的化學(xué)平衡常數(shù)K===10.8，故答案為：；10.8。