Question

將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol?L^-1，C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/（L．min），且此時(shí)A、B的物質(zhì)的量濃度之比為3：5．求：
（1）此時(shí)A的濃度為    ．反應(yīng)開始前放入容器中A、B的物質(zhì)的量   
（2）B的平均反應(yīng)速率   
（3）x的值是多少    ．
（4）下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是    ．
A．溶器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B．A的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
C．容器內(nèi)氣體 分子總數(shù)不再發(fā)生變化
D．相同時(shí)間內(nèi)消耗3nmolA的同時(shí)消耗nmolB
E．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化．

Answer 1

【答案】分析：（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算物質(zhì)反應(yīng)生成的物質(zhì)的量，結(jié)合平衡三段式列式計(jì)算得到；
（2）速率之比等于化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)之比，計(jì)算得到B表示的化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）化學(xué)復(fù)印紙反應(yīng)生成的CD物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中物質(zhì)的量之比計(jì)算得到；
（4）依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（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)分析判斷．
解答：解：（1）C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/（L．min），則生成C是1mol，生成D的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)變化量之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，x=2．則
                   3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
起始量（mol）       n      n         0      0
轉(zhuǎn)化量（mol）       1.5    0.5       1.0    1.0
平衡量（mol）     n-1.5   n-0.5    1.0    1.0
所以有（n-1.5）：（n-0.5）=3：5
解得n=3mol，所以此時(shí)A物質(zhì)的濃度是=0.75mol/L；
故答案為：0.75mol/L；3mol；
（2）反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以B物質(zhì)的反應(yīng)速率是=0.05mol/（L．min），故答案為：0.05mol/（L．min）；
（3）C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/（L．min），則生成C是1mol，生成D的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)變化量之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，x=2，故答案為：2；
（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(shí)（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)；
A、3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生改變，反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)下，壓強(qiáng)始終不變，所以壓強(qiáng)不變不能說明化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，故A不符合；
B、依據(jù)平衡概念，A的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B符合；
C、反應(yīng)前后氣體體積不變，氣體分子數(shù)不變，反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)下，容器內(nèi)氣體分子總數(shù)始終不發(fā)生變化，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C不符合；
D、相同時(shí)間內(nèi)消耗3nmolA的同時(shí)消耗nmolB，反應(yīng)速率的方向是相同的，速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此D中的關(guān)系始終是成立，故D不符合；
E、平均相對分子質(zhì)量=，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，氣體質(zhì)量不變，反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)下混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變不再變化不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故E不符合；
故選B．
點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算應(yīng)用，平衡狀態(tài)的判斷分析，速率之比等于化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)之比是解題關(guān)鍵，題目難度中等．