Question

（12分）在一固定容積為2 L的密閉容器中加入2 molA和3 molB，保持溫度為30℃，在催化劑存在的條件下進行下列反應(yīng)：2A(g)+3B(g) 3C(g)，2分鐘達到平衡，生成1.5 mol C，此時，平衡混合氣中C的體積分數(shù)為ω₁；若將溫度升高到70℃后，其他條件均不變，當(dāng)反應(yīng)重新達到平衡時，C的物質(zhì)的量為2.1 mol，體積分數(shù)為ω₂，請回答下列問題，
(1) 該反應(yīng)在30℃時平衡常數(shù)K₁=          ，焓變△H      0(填“>”、“<”或“=”)。
(2) 該反應(yīng)在30℃時平衡混合氣中C的體積分數(shù)為ω₁=         ；從反應(yīng)開始到達到化學(xué)平衡狀態(tài)時v(A)＝____________mol/(L·min)
(3) 該反應(yīng)在70℃時平衡常數(shù)為K₂，則 K₁      K₂(填“＞”、“＝”或“＜”)
(4) 可以判斷2A(g)+3B(g) 3C(g) 反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是(　　)
A．2v(B)＝3v(A)                    
B．密閉容器中總壓強不變
C．n(A)∶n(B)∶n(C)＝2∶3∶3       
D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

Answer 1

（1）4   > （2）37.5%  0.25  （3）＜  （4）BD

解析試題分析：升高溫度C的物質(zhì)的量增加，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即△H＞0。
2A(g)+3B(g) 3C(g)
起始濃度（mol/L）         1     1.5         0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）         0.5   0.75        0.75
平衡濃度（mol/L）        0.5    0.75        0.75
（1）所以該反應(yīng)在30℃時平衡常數(shù)K₁＝
（2）該反應(yīng)在30℃時平衡混合氣中C的體積分數(shù)為
ω₁＝；
從反應(yīng)開始到達到化學(xué)平衡狀態(tài)時v(A)＝
（3）正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，所以平衡常數(shù)是增大的。
（4）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，因此A中的關(guān)系始終是成立，不正確。根據(jù)方程式可知，該反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以壓強也是減小的，因此當(dāng)壓強不再發(fā)生變化時，可以說明達到平衡狀態(tài)，B正確；平衡時濃度不再發(fā)生變化，但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿足某種關(guān)系，因此選項C不正確；混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，所以D可以說明，因此答案選BD。
考點：考查可逆反應(yīng)的有關(guān)計算、平衡常數(shù)的應(yīng)用及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷等。
點評：可逆反應(yīng)的有關(guān)計算一般采用三段式，而平衡狀態(tài)的判斷既要抓住本質(zhì)正逆反應(yīng)速率相等，又要抓住特征（例如濃度、含量等不再發(fā)生變化）。