Question

2L容積不變的密閉容器中，加入1.0molA和2.2molB，進(jìn)行如下反應(yīng)：
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(guān)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(yīng)速率為

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

．
（2）能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是

ABE

．
A．容器壓強(qiáng)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(yīng)為

吸熱

反應(yīng)（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(yīng)

向正反應(yīng)方向

進(jìn)行（填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)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(yīng)速率，再根據(jù)同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，從而得出B的平均反應(yīng)速率；
（2）反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)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(jìn)行判斷．
（3）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)K=

△c

△t

c(C)?c(D)

c(A)?c2(B)

計算；
轉(zhuǎn)化率=

反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量-反應(yīng)物平衡的物質(zhì)的量

反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量

×100%；
根據(jù)圖象中不同溫度下，到達(dá)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(xué)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(xué)反應(yīng)速率v(D)=

△n V

△t

=

0.6mol 2L

5min

=0.06mol/Lmin，同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)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(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)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(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，故A正確．
B、反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)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(xué)計量數(shù)之比，反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，故C錯誤．
D、無論反應(yīng)是否達(dá)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)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(xué)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(yīng)是否達(dá)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(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故F錯誤．
G、反應(yīng)按照n（A）：n（B）：n（C）：n（D）=1：2：1：1進(jìn)行，開始n（A）：n（B）不是1：2；到達(dá)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(yīng)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(xué)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(yīng)方向移動，故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)．
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(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行．
故答案為：向正反應(yīng)方向．

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