Question

【題目】一定溫度下，將3 mol A氣體和1 mol B氣體通入一容積固定為2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A(g)＋B(g)xC(g)，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)反應1 min時測得剩余1.8 mol A，C的濃度為0.4 mol/L，則1 min內，B的平均反應速率為___________；x為____________。

(2)若反應經2 min達到平衡，平衡時C的濃度______________0.8 mol/L（填“大于”、“小于”或“等于”）

(3)能加快反應速率的措施是____________。

①升高溫度

②容器體積不變，充入惰性氣體Ar

③容器壓強不變，充入惰性氣體Ar

④使用催化劑

⑤將容器體積縮小一半

(4)能夠說明該反應達到平衡的標志是____________。

A．容器內混合氣體的密度保持不變

B．容器內混合氣體的壓強保持不變

C．A、B的濃度之比為3：1

D．單位時間內斷開3n mol A-A鍵的同時生成n mol B-B

E．v(A)=3v(B)

Answer 1

【答案】0.2 mol/(L·min) 2 小于 ①④⑤ BD

【解析】

(1)先計算v(A)、v(C)，然后根據速率比等于計量數的比計算出v(B)及x的值；

(2)根據濃度對化學反應速率的影響分析判斷；

(3)根據化學反應速率的影響因素分析判斷；

(4)根據平衡狀態(tài)的特征分析判斷。

(1)在體積固定為2 L的密閉容器中通入3 mol A和1 mol B氣體，發(fā)生反應：3A(g)＋B(g)xC(g)，反應1 min時測得剩余1.8 mol A，則△n(A)=(3 -1.8)mol=1.2 mol，△c(A)==0.6 mol/L，所以v(A)==0.6 mol/(L·min)。由于v(A)：v(B)=3：1，所以v(B)=v(A)=×0.6 mol/(L·min)=0.2 mol/(L·min)；反應開始時未通入C物質，在1 min內C的濃度為0.4 mol/L，則v(C)===0.4 mol/(L·min)，由于v(A)：v(C)=3：x，則0.6 mol/(L·min)：0.4 mol/(L·min)= 3：x，解得x=2；

(2)在第1 min內C的濃度變化了0.4 mol/L，若化學反應速率不變，則第2 min末，C的濃度應該為0.8 mol/L。由于隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸減小，化學反應速率會逐漸減小，因此若反應經2 min達到平衡，則平衡時C的濃度小于0.8 mol/L；

(3)在其它條件不變時，①若升高溫度，化學反應速率加快，①符合題意；

②容器體積不變，充入惰性氣體Ar，不能改變任何一種反應物的濃度，化學反應速率不變，②不符合題意；

③容器壓強不變，充入惰性氣體Ar，必然會使容器的容積擴大，使反應物的濃度減小，化學反應速率減小，③不符合題意；

④使用催化劑可以大大加快化學反應速率，④符合題意；

⑤將容器體積縮小一半，反應物濃度增大，化學反應速率加快，⑤符合題意；

故合理選項是①④⑤；

(4) A．反應混合物都是氣體，氣體的質量不變；反應在恒容密閉容器中進行，氣體的體積不變，則容器內混合氣體的密度始終保持不變，因此不能根據密度不變判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，A不符合題意；

B．該反應是反應前后氣體體積改變的反應，若容器內混合氣體的壓強保持不變，則氣體的物質的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，B符合題意；

C．A、B加入的物質的量的比是3：1，二者反應的物質的量的比是3：1，因此無論反應是否達到平衡，A、B的濃度之比始終是3：1，因此不能據此判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，C不符合題意；

D．單位時間內斷開3n mol A-A鍵就會斷裂的n mol B-B，還同時生成n mol B-B，說明物質B的濃度不變，則反應處于平衡狀態(tài)，D符合題意；

E．v(A)=3v(B)中未指明速率是正反應速率還是逆反應速率，因此不能據此判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，E不符合題意；

故合理選項是BD。