Question

2L容積不變的密閉容器中，加入1.0molA和2.2molB，進行如下反應：
A（g）+2B（g）?C（g）+D（g），
在不同溫度下，D的物質(zhì)的量n（D）和時間t的關系如圖 
試回答下列問題：
（1）800℃時．0-5min內(nèi)，以B表示的平均反應速率為

0.12mol?L^-1?min^-1

．
（2）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是

ABE

．
A．容器壓強不變                  B．混合氣體中c（A）不變
C．2v正（B）=v逆（D）           D．c（A）=c（C）
E．混合氣體的平均分子量不再改變      F．混合氣體密度不變
G．A：B：C：D=1：2：1：1
（3）利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K=

1.8（mol?L^-1）^-1

，B的平衡轉(zhuǎn)化率為：

54.5%

．
該反應為

吸熱

反應（填吸熱或放熱）．
（4）800℃時，另一2L容積不變的密閉容器中，測得某時刻各物質(zhì)的量如下：
n（A）=2.2mol，n（B）=5.2mol，n（C）=1.8mol，n（D）=1.8mol，則此時該反應

向正反應方向

進行（填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“處于平衡狀態(tài)”）．

Answer 1

分析：（1）先根據(jù)v=

△c

△t

計算D的平均反應速率，再根據(jù)同一反應中，各物質(zhì)的反應速率之比等于計量數(shù)之比，從而得出B的平均反應速率；
（2）反應到達平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進行判斷．
（3）根據(jù)化學平衡常數(shù)K=

△c

△t

c(C)?c(D)

c(A)?c2(B)

計算；
轉(zhuǎn)化率=

反應物起始的物質(zhì)的量-反應物平衡的物質(zhì)的量

反應物起始的物質(zhì)的量

×100%；
根據(jù)圖象中不同溫度下，到達平衡時n（D）的物質(zhì)的量，判斷平衡移動，以此判斷；
（4）根據(jù)濃度積與化學平衡常數(shù)的相對大小判斷；

解答：解：（1）800℃時．0-5min內(nèi)，D的平均化學反應速率v(D)=

△n V

△t

=

0.6mol 2L

5min

=0.06mol/Lmin，同一反應中，各物質(zhì)的反應速率之比等于計量數(shù)之比，所以v（B）：v（D）=2：1=v（B）：0.06mol/Lmin，v（B）=0.12mol?L^-1?min^-1；
故答案為：0.12mol?L^-1?min^-1；
（2）該反應是反應前后氣體體積減小的反應，反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化；
A：該反應是反應前后氣體體積減小的反應，當壓強不變時，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，故A正確．
B、反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，故B正確；
C、2v正（B）=v逆（D），速率之比不等于化學計量數(shù)之比，反應未達平衡狀態(tài)，故C錯誤．
D、無論反應是否達到平衡狀態(tài)，c（A）=c（C），所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故D錯誤．
E、反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，混合物的質(zhì)量不變，所以混合氣體的平均分子量不再改變，所以能作為化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故E正確．
F、根據(jù)質(zhì)量守恒，無論反應是否達平衡狀態(tài)，混合物質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以混合氣體的密度始終不變，所以不能作為化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故F錯誤．
G、反應按照n（A）：n（B）：n（C）：n（D）=1：2：1：1進行，開始n（A）：n（B）不是1：2；到達平衡后，n（A）：n（B）：n（C）：n（D）一定不是1：2：1：1，故G錯誤．
故答案為：ABE
（3）A（g）+2B（g）C（g）+D（g），
起始 1.0mol  2.2mol           0     0
反應0.6mol   1.2mol         0.6mol  0.6mol       
平衡 0.4mol  1.0mol          0.6mol 0.6mol
平衡時A、B、C、D各物質(zhì)的濃度分別為0.2mol/L、0.5mol/L、0.3mol/L、0.3mol/l、
化學平衡常數(shù)K=

0.3mol/L×0.3mol/L

0.2mol/L×(0.5mol/L)2

=1.8（mol?L^-1）^-1；
B的平衡轉(zhuǎn)化率=

1.2mol

2.2mol

×100%=54.5%；
根據(jù)圖象知，降低溫度，D的含量減少，所以平衡向逆反應方向移動，故正反應是吸熱反應．
故答案為：1.8（mol?L^-1）^-1；54.5%；吸熱．
（4）A、B、C、D各物質(zhì)的濃度分別為1.1 mol/L、2.6 mol/L、0.9 mol/L、0.9 mol/L
濃度商Q_C=

0.9 mol/L×0.9 mol/L

1.1 mol/L×(2.6 mol/L)2

=0.11（mol?L^-1）^-1＜1.8（mol?L^-1）^-1，所以反應向正反應方向進行．
故答案為：向正反應方向．

點評：本題考查了化學平衡的判斷、化學平衡常數(shù)的含義等知識點，難度不大，化學平衡狀態(tài)的判斷是高考的熱點，注意化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與其他物理量無關．