Question

3．T℃時(shí)，在容積為0.5L的密閉容器中發(fā)生某一反應(yīng)，且測得不同時(shí)間容器中四種物質(zhì)A、B、C、D的物質(zhì)的量變化如圖所示，已知：物質(zhì)A、B、C均為氣態(tài)，D為固態(tài)，正反應(yīng)時(shí)吸熱反應(yīng)，根據(jù)要求回答下列問題：
（1）容器中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2A+B?3C+D
（2）前2 min，v（A）=0.4mol•（min•L）^-1．
（3）能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是D．
A．混合氣體的壓強(qiáng)不變
B．混合氣體的密度不變
C．消耗0.1mol的B同時(shí)生成0.1mol的D
D．B的物質(zhì)的量不變
（4）T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.69（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．
（5）反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列措施能使A的轉(zhuǎn)化率增大的是C（填選項(xiàng)字母）．
A．只增加A的物質(zhì)的量 B．移走一部分D
C．升高反應(yīng)體系的溫度 D．把容器的體積縮小一倍
（6）T℃時(shí)，容積為1 L的密閉容器中，起始時(shí)充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D，此時(shí)v（正）＜v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）A、B的物質(zhì)的量減少，為反應(yīng)物；C、D的物質(zhì)的量增加，為生成物，達(dá)到平衡時(shí)A、B、C、D改變的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.6mol、0.2mol，則A、B、C、D的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比0.4：0.2：0.6：0.2=2：1：3：1，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2A+B?3C+D；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（A）；
（3）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的正逆速率相等且保持不變，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；
（4）反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，用物質(zhì)的量代替濃度代入K=$\frac{{c}^{3}（C）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$計(jì)算平衡常數(shù)；
（5）正反應(yīng)為氣體體積不變的吸熱反應(yīng)，改變條件使A的轉(zhuǎn)化率增大，應(yīng)使平衡正向移動(dòng)，但不能只增大A的濃度，D為固體，D的物質(zhì)的量變化不影響平衡移動(dòng)，可以是升高溫度、移走C、或增大B的濃度；
（6）計(jì)算此時(shí)濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行．

解答 解：（1）A、B的物質(zhì)的量減少，為反應(yīng)物；C、D的物質(zhì)的量增加，為生成物，達(dá)到平衡時(shí)，△n（A）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，△n（B）=1mol-0.0mol=0.2mol，△n（C）=0.6mol，△n（D）=0.2mol，則A、B、C、D的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.4：0.2：0.6：0.2=2：1：3：1，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2A+B?3C+D，
故答案為：2A+B?3C+D；
（2）前2 min，n（A）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，則v（A）=$\frac{\frac{0.4mol}{0.5L}}{2min}$=0.4mol•（min•L）^-1，
故答案為：0.2；
（3）A．反應(yīng)前后混合氣體物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，混合氣體的壓強(qiáng)始終不變，故A錯(cuò)誤；
B．混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，混合氣體的密度為定值，故B錯(cuò)誤；
C．消耗0.1mol的B同時(shí)生成0.1mol的D，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C錯(cuò)誤，
D．可逆反應(yīng)得到平衡時(shí)，各組分的物質(zhì)的量不變，B的物質(zhì)的量不變說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故D正確，
故選：D；
（4）平衡時(shí)A為0.4mol、B為0.8mol、C為0.6mol，反應(yīng)前后氣體的物質(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)，則K=$\frac{{c}^{3}（C）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$=$\frac{0．{6}^{3}}{0．{4}^{2}×0.8}$=1.69，
故答案為：1.69；
（5）A．只增加A的物質(zhì)的量，平衡雖然正向移動(dòng)，但A的轉(zhuǎn)化率減小，故A錯(cuò)誤；
B．D為固體，移走一部分D，不影響平衡移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高反應(yīng)體系的溫度，平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D．把容器的體積縮小一倍，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤，
故選：C；
（6）此時(shí)濃度商Qc=$\frac{0．{5}^{3}}{0．{2}^{2}×0.4}$=7.8＞K=1.69，故反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，則v（正）＜v（逆），
故答案為：＜．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、平衡常數(shù)計(jì)算及應(yīng)用等，注意對化學(xué)平衡常數(shù)的理解與應(yīng)用．